Poissons

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  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Autres poissons : 2600
Souffrances
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Devenir
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Immobilisés jusqu'à huit heures dans un gel, parfois paralysés par un bain chimique, 2 600 Danionella cerebrum âgés de une à six semaines vont être utilisés dans des procédures classées en souffrance légère, tous tués à l'issue. Chaque poisson peut enchaîner trois sessions par jour pendant cinq jours, de trente minutes à deux heures chacune, tête fixée sous un microscope. Le porteur présente pourtant ce projet comme une contribution aux 3R, l'espèce devant "remplacer au moins partiellement" les mammifères en neurosciences. La mise à mort tient au statut sanitaire de l'élevage, aucun animal sorti de l'animalerie n'y étant réintroduit, et le porteur ajoute qu'en milieu naturel une infime proportion seulement atteindrait l'âge adulte.

Objectifs

Comprendre les mécanismes fondamentaux qui contrôlent le développement neuronal ou l'apprentissage, permettant l'acquisition ou l'adaptation du comportement à des changements environementaux ou physiologiques, est un enjeu fondamental des neurosciences. Étudier ces processus nécessite de pouvoir enregistrer de manière simultanée l’activité neuronale à l’échelle cellulaire dans une large portion du cerveau, à différents stades de développement, ce qui est difficile, voire impossible, chez les mammifères en raison de la taille et de l’opacité de leur cerveau. Ce projet se propose d'exploiter les atouts uniques de Danionella cerebrum, un petit poisson d'eau douce originaire de Birmanie, dont la petite taille et la transparence du cerveau permettent de réaliser des enregistrement par imagerie fonctionnelle tout au long du développement. En combinant approches comportementales, réalité virtuelle, imagerie calcique et modélisation numérique, nous espérons mieux comprendre les mécanismes de maturation cérébrale qui accompagnent l’apparition ou le raffinement de comportements sensorimoteurs et d’apprentissage chez le vertébré.

Bénéfices attendus

Les bénéfices scientifiques attendus de ce projet sont multiples : 1) Avancées fondamentales sur le fonctionnement cérébral : En étudiant les mécanismes essentiels du développement et de la plasticité neuronale, ce projet contribuera à une meilleure compréhension des dynamiques cérébrales à l'échelle des réseaux neuronaux et de leur implication dans les comportements complexes. 2) Applications pour la modélisation théorique et computationnelle : Les données produites, rendues accessibles librement, fourniront une base précieuse pour tester et affiner les modèles théoriques et computationnels des réseaux neuronaux biologiques. Ces résultats pourront également nourrir des recherches en intelligence artificielle inspirées du fonctionnement cérébral. 3) Validation d’un nouveau modèle vertébré : Ce projet participera à l’établissement de Danionella cerebrum comme un modèle vertébré de référence en neurosciences intégratives et développementales. Sa simplicité structurelle et son accessibilité permettront de répondre à des questions complexes tout en réduisant la dépendance aux modèles mammifères traditionnels. 4) Impact sur la recherche éthique : En promouvant l'utilisation de Danionella cerebrum, ce projet contribuera au remplacement, à la réduction et au raffinement (3R) des études sur les mammifères dans le cadre des neurosciences, réduisant ainsi l'impact éthique et pratique de ces recherches.

Procédures

Certaines expériences ont lieu en milieu ouvert : les poissons sont libres de nager dans une cuve et leur mouvement est suivi au moyen d'une caméra, et soumis à un stimulus visuel (écran sous la cuve). Chaque session dure jusqu'à 2h. Les animaux peuvent effectuer jusqu'à 3 sessions par jour, pendant un maximum de 5 jours. Pour les autres procédures, les animaux sont partiellement immobilisés dans un gel aqueux qui permet de maintenir leur tête fixe. Nous observons leur comportement (le mouvement de la queue) avec une caméra. Chaque session dure entre 30 minutes et 2h. Les animaux peuvent effectuer jusqu'à 3 sessions par jour, pendant un maximum de 5 jours. Après 3 sessions (espacées d'une heure), les animaux sont libérés du gel et peuvent nager librement dans une boite de Petri, jusqu'à la session suivante. Dans un nombre limité d'expériences, et afin de réduire les mouvements des animaux, ceux-ci sont exposés à une solution de paralysant. Lors de ces expériences tête fixée, nous enregistrons l'activité cérébrale de l'animal de façon non-invasive via des méthodes optiques. Par ailleurs, dans certaines de ces expériences, nous activons et/ou inactivons certaines populations de neurones au moyen d'une lumière infrarouge.

Impact sur les animaux

Pour les expériences en nage libre, les animaux sont isolés, ce qui peut engendrer de la peur. Pour les expériences en réalité virtuelle et d'imagerie cérébrales, les poissons sont partiellement immobilisées dans un gel aqueux pendant une période de 8h maximum. Cette opération de fixation dans le gel se fait sous anesthesie, donc il n'y a pas de douleur impliquée mais cette immobilisation peut causer du stress et de la peur. Certains animaux sont également paralysés au moyen d'un bain dans une solution contenant un agent paralysant, avant d'être montés dans le gel. Cette paralysie peut induire du stress et une douleur légère. Enfin, durant les expériences d'optogénétique, certains neurones sont activés ou désactivés de façon non invasive avec de la lumière, ce qui peut également générer du stress chez les poissons.

Devenir

Pour toutes les procédures, les animaux sont euthanasiés à la fin de l'expérience. En effet, afin de préserver le statut sanitaire du système d'élevage et protéger les colonies adultes contre toute infection, il est impératif de ne pas réintroduire les animaux une fois qu'ils ont quitté l'animalerie. Il est important de noter qu'en milieu naturel, seule une infime proportion des individus atteint l'âge adulte. Dans un environnement d'élevage, si le nombre d'individus n'était pas artificiellement limité, la population augmenterait de manière exponentielle. Par conséquent, seule une petite proportion des embryons produits est utilisée pour renouveler la population d'adultes.

Remplacement

Nos études visent à comprendre comment les capacités computationnelles émergent de l'organisation à toutes les échelles du cerveau chez le vertébré lors de son développement. Compte-tenu de la complexité structurelle et fonctionnelle du système nerveux, une telle recherche ne peut être menée sur des modèle in vitro ou in silico. La morphogénèse d'un système nerveux central complet et pleinement fonctionnel ne peut pas être reproduite in vitro, ce qui nécessite de recourir à des organismes modèles animaux pour de telles études. Nos travaux permettrons à terme de définir des paramètres pour une meilleure modélisation in silico afin d'élaborer des hypothèse préalables à la phase expérimentale ce qui permettra de réduire le nombre des animaux utilisés en expérimentation.

Réduction

Afin d’appliquer le principe de réduction, nous suivons les méthodes suivantes : (1) Le nombre d’animaux utilisés est limité au strict minimum permettant de produire des résultats statistiquement significatifs et robustes. Des tests statistiques, adaptés à chaque expérience, seront utilisés pour permettre de limiter ce nombre. Au total, ce projet utilisera 2600 Danionella cerebrum (larves et juvéniles), agés entre 1 et 6 semaines. (2) Nous utilisons des protocoles séquentiels pour éviter de mobiliser des animaux inutiles en cas d’échec technique. (3) L’utilisation de modèles numériques issus des expériences permettra de réduire à terme le recours à de nouveaux animaux pour des tests exploratoires.

Raffinement

Nous nous appliquerons à réduire la souffrance, la douleur et l’angoisse des animaux. Dans toutes les expériences menées, afin de déceler une éventuelle souffrance de l’animal, nous suivons systématiquement plusieurs paramètres physiologiques et comportementaux : apparence des animaux, position dans l'eau, cinétique de nage, circulation sanguine, rythme cardiaque, etc. En cas d'anomalie sur l'un de ces paramètres, nous considérerons l’animal en souffrance auquel cas nous interrompons immédiatement l’expérience et procédons à une euthanasie. Concernant l’élevage, nous surveillons les conditions d’hébergement des animaux et leur état de santé (établissement des points limites). Les poissons trop vieux pour la ponte ou présentant des signes de maladie sont euthanasiés afin d’éviter tout risque de souffrance. Les conditions salines et de température de l’eau sont contrôlées en permanence et quotidiennement reportées sur un registre. En cas d’anomalie, les conditions sont modifiées pour revenir à la normale. Les teneurs en ammoniaque, nitrates et nitrites sont vérifiées hebdomadairement. Une filtration de l’eau et un renouvellement quotidien de un dixième de l’eau sont réalisés pour maintenir des conditions d’hébergement stables et adéquates. Un enrichissement est réalisé, en nourrissant quotidiennement les animaux avec de la nourriture vivante (artémias). Pour les expériences d’imagerie, les poissons sont anesthésiés avant de les immobiliser dans un gel d'agarose pour limiter stress et douleur. L’anesthésie est confirmée par l’absence de mouvements. L’imagerie utilise une lumière relativement intense : nous réalisons donc un cache qui protège les yeux de l’animal de toute exposition directe à la lumière, prévenant ainsi tout stress supplémentaire.

Choix des espèces

Danionella cerebrum est actuellement le seul vertébré connu dont les caractéristiques de taille et de transparence du cerveau sont compatibles avec les méthodes d'enregistrement et de perturbations optiques pendant tout le développement cérébral. Sa proximité génétique et morphologique avec le poisson zèbre permet un transfert rapide des méthodes (transgénèse, imagerie) de l'un à l'autre. L'utilisation de ce modèle permettra de remplacer au moins partiellement l’expérimentation sur des mammifères. Toutes les expériences seront réalisées avec des animaux âgés de 1 à 6 semaines, le projet ayant pour objectif d’étudier les mécanismes de maturation cérébrale associés à cette période de développement.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Poissons zèbres : 2640
Souffrances
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Devenir
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 2640

Tous tués pour que leurs tissus osseux soient analysés, 2 640 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit un prélèvement de nageoire caudale sous anesthésie, deux séances d'imagerie sous anesthésie et un mois et demi de régime pauvre ou riche en phosphate. Une partie d'entre eux porte une mutation responsable d'une pathologie osseuse, et le porteur range les malformations squelettiques attendues parmi les nuisances, au même rang que le stress de l'anesthésie. Il présente pourtant le poisson comme une espèce permettant "des approches largement non-invasives sans nécessité d'intervention chirurgicale".

Objectifs

Des malformations du crâne sont retrouvées dans des maladies associées à un métabolisme du phosphate défectueux. Le but de ce projet est d’étudier, les effets d'un régime pauvre ou riche en phosphate sur la formation du crâne et des sutures crâniennes chez des poissons exprimant une mutation génétique responsable de pathologie osseuse. Les mécanismes cellulaires impliqués seront observés grâce à des techniques d'imagerie non invasives en temps réel, tandis que des analyses post-mortem permettront d'étudier la structure du crâne et la minéralisation des os.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre le rôle du phosphate au cours de la formation du crâne dans des conditions normales et pathologiques. L’utilisation du poisson zèbre permet de développer une approche novatrice pour comprendre les mécanismes impliqués dans les maladies entrainant des défauts du squelette craniofacial. La compréhension de ces mécanismes est essentielle pour l’étude des pathologies osseuses et la mise en place de stratégies thérapeutiques permettant une meilleure prise en charge des patients.

Procédures

- Prélevement nageoire caudale sous anesthésie: 1 fois,

Impact sur les animaux

- Prélevement nageoire caudale : douleur légère - Isolement : stress - Anesthésie : stress - Malformations squelettiques : douleur légère

Devenir

L'ensemble des poissons de ce projet sera mis à mort pour prelevements et analyses des tissus osseux

Remplacement

Le développement du squelette est un mécanisme complexe impliquant différents types cellulaires interconnectés. Son développement est une suite d’évènements influencés par de multiples paramètres physiologiques et environnementaux. De ce fait, il est pour le moment impossible de modéliser parfaitement son développement in vitro, et le recours à l’expérimentation in vivo reste incontournable. Néanmoins l'utilisation du poisson comme espèce modèle permet des approches largement non-invasives sans nécessité d’intervention chirurgicale.

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 statisques nécessaires à l'analyses des données.

Raffinement

Les poissons sont élevés dans des conditions optimales où la qualité de l’eau, la température et l’éclairage sont vérifiés régulièrement. Nous serons attentifs au comportement des animaux face à la nourriture qui sera analysé quotidiennement lors du nourrissage par les zootechniciens. D’autre part, l’apparition de symptômes comportementaux (immobilité, nage anormale) sera suivie et les poissons seront scorés deux fois par semaine par le chercheur en charge du projet durant la mise sous régime des animaux. Les poissons seront génotypés sous anesthésie générale en présence d’un analgésique. A la suite du génotypage, les poissons sont mis sous analgésique pendant 48h. L’acquisition d'images sera réalisée avec un microscope permettant de réduire au maximum le temps d'acquisition (environ 1min) et par conséquent la durée de l'anesthésie.

Choix des espèces

Le poisson zèbre est un modèle de choix pour l’étude du développement du squelette . Le squelette présente de nombreuses similitudes entre le poisson zèbre et l’homme, aussi bien au niveau de sa structure, des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués au cours de son développement. De plus, l'existence de poissons exprimant des protéines fluorescentes dans les cellules participant à la formation osseuse permettent d’observer par microscopie in vivo (méthode non invasive) les différentes populations cellulaires impliquées dans la formation osseuse. L’analyse sera réalisée de 1,5 mois post fécondation à 3 mois post fécondation, période de formation de la voûte crânienne.

  • Protection de l’environnement
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres poissons : 630
Souffrances
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▲ 630
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Devenir
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Capturées en estuaire, transportées une heure dans des sacs gonflés à l'oxygène, puis immergées trois heures ou treize minutes et demie dans un colorant fluorescent, 630 civelles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont ensuite maintenues en aquarium puis en mésocosme, soixante jours pour une partie, jusqu'à deux cent quarante jours pour les autres. Quatre-vingt-dix d'entre elles sont tuées pour que la fluorescence de leurs otolithes soit lue au microscope, et les 540 autres sont remises en liberté sur les sites de repeuplement, dont cent vingt après anesthésie et lecture externe de la marque. L'effectif de départ intègre une mortalité attendue de 40 à 55 % en captivité, que le porteur rapporte à la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur.

Objectifs

Face au déclin des population d’anguilles européennes, des mesures sont mises en œuvre pour reconstituer les stocks et sauvegarder l’espèce, dans le cadre du plan national de gestion de l’anguille. Des opérations de repeuplement sont réalisées chaque année : des jeunes anguilles (civelles) sont capturées en estuaire et relâchées dans les zones amont des cours d’eau côtiers. Afin d’évaluer le succès de cette pratique de repeuplement, il est nécessaire de pouvoir différencier les individus introduits ; pour cette raison, les civelles capturées sont marquées par immersion dans un colorant avant d’être relâchées. Ce colorant génère une marque fluorescente fixée durablement dans les structures osseuses des jeunes anguilles, et en particulier dans des concrétions de l’oreille interne (otolithes). L’observation de ces structures nécessite toutefois la mise à mort des individus. La possibilité d’une détection externe des marques a été récemment démontrée sur des civelles et des tests réalisés de 2022 à 2024 ont confirmé la présence de marques dans les nageoires des civelles, détectables après 180 jours à l’aide d’un dispositif portatif. L’objectif de la présente étude est de tester différents fabricants du colorant, sachant que de récents travaux ont montré des différences importantes selon les fabricants sur l’intensité des marques fluorescentes détectées dans les otolithes d’anguilles.

Bénéfices attendus

LLa lecture externe des marques fluorescentes sur des individus vivants permettra en premier lieu la préservation des civelles analysées (pas de mise à mort), une simplification du protocole de détection, la réduction du temps de lecture des marques et l’augmentation de la taille de l’échantillon analysé dans un soucis de représentativité statistique.

Procédures

Les animaux seront soumis au marquage par immersion dans une solution de colorant fluorescent, selon 6 traitements et un contrôle. La durée des marquages sera de 3h (pour 3 traitements en balnéation longue) ou 13.5 minutes (pour 3 traitements en balnéation "flash"). 90 individus des traitements en balnéation longue seront prélevés, mis à mort, mesurés, pesés et la fluorescence de leur otolithe observé à l’aide d’un microscope à épifluorescence. 90 individus des traitements à balnéation flash seront prélevés, anesthésiés, mesurés, pesés et leur fluorescence externe (nageoire) observée à l’aide du lecteur portatif. La durée totale de l’intervention hors d’eau sera de 1 minute.

Impact sur les animaux

Les principaux effets indésirables potentiels sur les animaux concernent le transport après capture, le marquage, le maintien en captivité et l’anesthésie avant lecture de fluorescence. Toutefois, ces effets peuvent être considérés comme légers au vu de l’expérience des opérateurs dans le transport et le marquage des civelles, qui sont communément réalisés dans le cadre du programme de repeuplement.

Devenir

630 civelles seront capturées, transportées, marquées puis maintenues en captivité. Un effectif de 270 civelle sera maintenu en aquarium puis en mésocosmes pendant 60 jours, parmi lesquelles 90 seront mises à mort. Les autres individus seront remis en liberté. Le maintien en mésocosme sera prolongé jusqu’à 240 jours pour les 360 civelles restantes pamis lesquelles 120 seront anesthésiées, mesurées, analysées (mesure de fluorescence), puis remises en liberté. Tous les autres individus seront remis en liberté en fin d’expérience.

Remplacement

La civelle est l’objet d’étude et ne peut pas être remplacée pour cette expérience de recherche de fluorescence externe. Les résultats obtenus sur une autre espèce de poisson ne pourraient être transposés à la civelle, du fait de sa singularité morphologique (poisson serpentiforme), anatomique (épiderme translucide) et comportementale (activité nocturne).

Réduction

L’effectif initial prévu de 630 individus répartis dans 7 traitements tient compte de la mortalité attendue en milieu contrôlé au stade civelle (maximum 40-55%, en fonction de la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur), pour garantir un effectif d’au moins 30 individus analysables après 60 jours (traitements T1 à T3) et 240 jours (traitements T0 et T4, T5, T6). A 60 jours après marquage, 30 individus par traitement T1 à T3 sera mis à mort et analysé. Les autres individus de ces traitements seront relâchés dans le milieu naturel sur les sites de repeuplement (180 individus maximum). A 240 jours, les 120 individus analysés (lecture directe de la fluorescence) seront préalablement anesthésiés puis relâchés dans le milieu naturel après réveil. Les individus non analysés seront relâchés simultanément (240 individus maximum). L’effectif analysé de 30 individus par traitement est un minimum pour prendre en compte la variabilité inter-individuelle de la fluorescence, potentiellement importante au regard des résultats obtenus au cours des projets précédents.

Raffinement

Lors du transport, les civelles seront réparties dans deux sacs de transport gonflés à l’O2 et contenant un volume d’eau adapté. La densité de civelles sera très faible comparé aux densités de stockage observées chez les mareyeurs et lors des opérations standards de marquages effectuées depuis 2011 pour les repeuplements. La durée de transport est limitée au minimum et estimée à environ 1 heure, ce qui permet de garantir le maintien d’un niveau d’oxygénation très élevé dans les sacs (très faible consommation par les civelles). Pour le marquage, l’oxygénation des solutions sera maintenue à 100% à l’aide de diffuseurs d’oxygène, point essentiel en raison des fortes densités d’individus. Les aquariums seront enrichis à l’aide caches constituées de tubes PVC puis des flottangs seront utilisés dans les mésocosmes, dispositifs permettant aux civelles de s’abriter. Des daphnies seront ensemencées pour leur alimentation. La concentration en déchets du métabolisme azoté sera contrôlée chaque semaine, la concentration en oxygène et la température seront également contrôlées quotidiennement. Des changements d’eau seront réalisés si nécessaire, notamment en période de fort réchauffement estival. Lors des contrôles de fluorescence (à 60 et 240 jours), les civelles seront anesthésiées individuellement puis au moment de la lecture de fluorescence, leur tête sera protégée des rayonnements laser à l’aide d’un cache opaque. La durée totale de la manipulation hors d’eau n’excèdera pas 1 minute.

Choix des espèces

L’anguille est une espèce menacée au niveau européen, qui fait l’objet d’un plan de conservation à l’échelle nationale. L’évaluation des pratiques de repeuplement par une méthode de détection externe non létale représente un fort enjeu pour la gestion future. Les animaux seront utilisés au stade civelle car c'est le stade utilisé en France pour réaliser les opérations de repeuplement d'anguille.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
    • Troubles nerveux
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système nerveux
Poissons zèbres : 820
Souffrances
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▲ 140
▲ 680
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Devenir
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 820

820 poissons zèbres juvéniles vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, certains passant deux à trois heures dans un test de mémoire dont une heure entière de stimulations électriques. Ils subissent aussi la coupe d'un fragment de nageoire caudale sous anesthésie brève, des séances d'imagerie, et pour d'autres une exposition à des agents pharmacologiques par bain ou par injection. Le porteur qualifie ces chocs de faible intensité et affirme qu'ils n'induisent pas de douleur, tout en retenant le nombre de stimulations reçues par un même individu comme l'un des deux points limites de la procédure. Les poissons expérimentaux sont tués à l'issue, les reproducteurs porteurs de la mutation liée au syndrome Kabuki étant gardés en vie pour maintenir la lignée.

Objectifs

Le syndrome Kabuki, principalement causé par un exemplaire non fonctionnel d'un gène identifié chez l’homme, est caractérisé par une déficience intellectuelle et des troubles immunologiques pour lesquels il n'existe à l'heure actuelle aucun traitement. Les mécanismes à l'origine de ce syndrome ne sont pas élucidés. Les 3 principaux objectifs du projet sont : (1) de modéliser les anomalies au niveau du système immunologique et du système nerveux du syndrome Kabuki grâce à une lignée de poissons dont l'un des 2 exemplaires du gène correspondant n’est pas fonctionnel; (2) de caractériser chez ces poissons les problèmes induits par le défaut génétique au niveau des cellules nerveuses et immunitaires, et enfin (3) de tester l’effet thérapeutique de plusieurs agents pharmacologiques.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait d’abord valider l'utilisation du modèle pour étudier les troubles immunologiques et du système nerveux du syndrome Kabuki. Une fois ce modèle validé, il nous aidera à déterminer quels sont les gènes et les types cellulaires plus spécifiquement impliqués dans la survenue des problèmes immunologiques et nerveux associés à ce syndrome. Enfin, les tests avec des agents à visée thérapeutique réalisés à la fin de ce projet pourraient aboutir à de nouvelles pistes pour le développement de traitements pour les patients.

Procédures

L’utilisation d’une lignée de poissons-zèbre déficiente pour un gène particulier portant une mutation nécessite de vérifier la présence de cette mutation. Pour cela, une unique procédure d'identification à partir du prélèvement d’un fragment de tissu de la nageoire caudale est réalisée sous anesthésie générale brève (

Impact sur les animaux

La nageoire régénérant rapidement et spontanément chez cette espèce, le prélèvement d'un fragment de tissu de la nageoire caudale ne crée pas de gêne ou d’incapacité durable chez les animaux maintenus en hébergement. Réalisée par un personnel qualifié, elle n’induit généralement aucune douleur. Au cours des tests comportementaux, la stimulation électrique sera calibrée de façon à ne pas interrompre l'exploration spontanée des animaux selon des protocoles bien documentés qui n’induisent pas de douleur. Une attention particulière sera toutefois portée : 1) aux signes de stress, notamment lors de l’introduction dans la zone de test, et 2) au nombre de stimulations subi par un même individu lors de la phase de conditionnement. Ces deux paramètres constituent les points limites majeurs pour cette procédure. Lors des tests pharmacologiques, qui peuvent générer du stress et/ou de l’inconfort sur les animaux, le comportement de nage et la prise alimentaire des animaux expérimentaux seront donc surveillés avec attention durant et après le traitement selon des grilles de scoring adaptées.

Devenir

Tous les animaux expérimentaux seront mis à mort à l’issue des procédures décrites dans cette demande d'autorisation de projet, exceptés les animaux portant un exemplaire non fonctionnel du gène d'intérêt, et identifiés après une procédure de vérification de la présence de cette mutation. Ces derniers seront gardés en vie afin de maintenir la lignée à l'état hétérozygote pour assurer la reproduction lors du projet.

Remplacement

Le comportement des poissons et le fonctionnement des cellules immunitaires ne peuvent être étudiés qu’in vivo au niveau d’un organisme entier, il n’est donc pas possible de remplacer l'utilisation d'animaux vivants pour ce projet de recherche. Le comportement examiné et les cellules immunitaires d'intérêt n’étant matures qu’aux stades juvéniles, il n’est pas possible de mener cette étude à des stades précoces du développement.

Réduction

Nous réaliserons une expérience pilote chez des larves de moins de 5 jours de développement afin de déterminer quel agent thérapeutique de notre panel compense le mieux les effets de la mutation de notre gène d'intérêt chez l’espèce étudiée et ainsi réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. Le nombre d’individus à utiliser a été calculé afin d’obtenir des résultats fiables et statistiquement significatifs. Enfin nous avons établi des procédures en étapes successives, ce qui permet de stopper l'expérimentation dès que les objectifs scientifiques sont atteints.

Raffinement

Les poissons utilisés sont maintenus avec un seul exemplaire du gène d'intérêt non fonctionnel, ce qui permet d'éviter l'apparition de défauts dommageables pour le bien être des animaux au cours de l'expérimentation. Des grilles d'évaluation seront utilisées pour effectuer un suivi complet du bien-être des animaux selon leur aspect, leur activité, leur prise alimentaire et leur comportementet afin de définir des points limite adaptés en fonction de leur âge. Cette surveillance fine permet, à chaque étape du projet, de prendre des mesures adaptées pour réduire les nuisances sur le bien-être des animaux voire d'interrompre l'expérimentation. Une grande attention sera portée aux conditions d’hébergement et le comportement de nage ainsi que la prise alimentaire des animaux reproducteurs seront l’objet d’une surveillance régulière, trois fois par jour.

Choix des espèces

Le poisson-zèbre a été choisi pour ce projet car les processus biologiques étudiés (mémoire, immunité) ont été bien décrits chez cette espèce. De plus, une lignée de poissons mutante pour le gène d’intérêt a déjà été générée et son étude à des stades précoces a montré l’existence d'atteintes chez ces poissons semblables à celles du syndrome Kabuki. Ces résultats indiquent donc que le poisson-zèbre est un modèle de choix pour permettre à la fois d’étudier les mécanismes de la maladie humaine et de procéder à des tests pour de nouveaux agents thérapeutiques. Les poissons seront utilisés à des stades juvéniles (1 à 2 mois de vie) pour toutes les procédures décrites et sont justifiés scientifiquement par des études préalables qui ont démontré que : 1) le comportement que nous allons tester chez les poissons mutants se développe seulement à partir de 3 semaines de vie, et que 2) concernant l’étude immunologique, les cellules d’intérêt sont impliquées dans la régénération de la nageoire entre 3 et 8 semaines de vie. Une étude pilote utilisant des jeunes larves sera également menée afin de sélectionner de façon rapide et fiable le(s) meilleur(s) candidat(s) parmi les agents pharmacologiques à tester ensuite à des stades plus tardifs.

  • Maintien des lignées génétiquement modifiées
  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
Poissons zèbres : 39345
Souffrances
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▲ 17275
▲ 22070
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Devenir
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 2770
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 36575

39 345 poissons zèbres vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 17 275 d'entre eux et modéré pour 22 070. Certains subissent une lésion cardiaque sous anesthésie, d'autres des injections dans le ventre ou dans l'enveloppe du cœur, d'autres encore un maintien d'une heure en eau tiède. 2 770 retournent à l'élevage, tous les autres sont tués pour analyses post-mortem. Le porteur écarte l'analgésie après la chirurgie cardiaque au motif qu'elle interfère avec la régénération, en s'appuyant sur des recommandations et des méta-analyses portant sur des patients humains opérés du cœur.

Objectifs

Les crises cardiaques sont la principale cause de décès dans le monde. Une blessure au cœur humain entraîne la perte de millions de cellules cardiaques et est remplacée par une cicatrice raide qui limite les battements du cœur. Il n’existe actuellement aucune option thérapeutique pour guérir une crise cardiaque. Le poisson zèbre, en revanche, peut se remettre efficacement d’une lésion cardiaque. L’objectif général du projet est donc d’identifier et de comprendre comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur après une blessure.

Bénéfices attendus

Le cœur humain réagit mal à une crise cardiaque. Il n’existe actuellement aucun traitement pour traiter la cause de la maladie, mais uniquement les symptômes et les complications dus à la blessure. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies pour améliorer les résultats pour les patients. Ce projet examine comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur de manière robuste après une blessure. Le projet identifiera les facteurs responsables de cette guérison réussie après une blessure. Ces facteurs identifiés peuvent potentiellement être utilisés dans le contexte humain pour développer de nouvelles thérapies pour traiter les patients atteints de crise cardiaque. Ce projet améliorera nos connaissances sur la façon dont le poisson zèbre peut régénérer naturellement et avec succès son cœur. Ces connaissances permettront d’expliquer pourquoi le cœur humain a une capacité de régénération très limitée. Les chercheurs bénéficieront directement de ce projet puisqu’il peut constituer la base de futures études scientifiques et peut être appliqué au domaine de la cardiologie, de la régénération tissulaire chez le poisson zèbre et de la régénération dans d’autres modèles animaux. Ce sera également un avantage à court terme. Le bénéfice à long terme sera la contribution des connaissances à la science médicale. Les résultats précliniques du projet pourraient fournir de nouvelles stratégies de traitement visant à améliorer la régénération du cœur humain blessé. De plus, ces connaissances pourraient être utilisées pour améliorer davantage les stratégies diagnostiques et thérapeutiques actuelles.

Procédures

La collecte des spermatozoïdes et des ovules implique une légère pression sur le ventre des poissons anesthésiés et la procédure prend moins d’une minute. Certains poissons zèbres subiront des blessures cardiaques sous anesthésie. La procédure prend 5 minutes. Certains poissons seront injectés dans le ventre ou le sac qui recouvre le cœur (la procédure prend moins d'une minute sur animal anesthésié), ou recevront leur traitement directement dans l’eau d’un aquarium (la procédure peut durer de 1 jour jusqu'à 60 jours) ou en maintenant le poisson dans de l'eau tiède (la procédure dure 1 heure).

Impact sur les animaux

Le poisson zèbre blessé développera une douleur aiguë directement après la blessure. La procédure prend 5 minutes et les effets de la blessure durent moins d’une heure, car le poisson zèbre présente des comportements normaux en matière de nage, d’alimentation et social après cette période. Une surveillance des comportements anormaux est donc effectuée pendant cette période. Il n’y a aucun dommage indirect après 24 heures de blessure, car le poisson zèbre peut se régénérer naturellement et le cœur se rétablira complètement dans les 60 à 90 jours suivant la blessure.

Devenir

Animaux retournés à l'élevage ou mis à mort pour des analyses post-mortem

Remplacement

Des études très en amont ont porté sur des cœurs de porc issus d’abattoirs. Cependant, la régénération est une interaction complexe entre les éléments moléculaires, cellulaires et environnementaux. Ceci ne peut pas être transposé dans les cellules et il n’existe pas d’alternative non animale. Les cellules cardiaques humaines cultivées dans une boîte sont une bonne source de cellules cardiaques pures. Cependant, elles se comportent comme des cellules cardiaques de bébés. Puisque les crises cardiaques sont presque exclusivement observées chez les patients adultes, il est difficile pour ces cellules cardiaques de modéliser la situation des adultes.

Réduction

Certaines expériences utiliseront tout le cœur et ne pourront donc pas être réutilisées. Lorsque les expériences n’utilisent pas la totalité du cœur, le cœur restant sera conservé indéfiniment au congélateur pour de futures expériences. Ainsi, le tissu peut être utilisé au maximum et éviter tout gaspillage inutile. Les femelles et les mâles seront utilisés pour des expériences Le nombre d'animaux requis est basé sur l'expérience antérieure et la littérature publiée. Ces chiffres sont désormais largement utilisés dans le domaine de la régénération cardiaque à des fins d’analyse statistique. La cryoconservation réduit le nombre d'animaux Afin d'identifier les modifications génétiques du poisson zèbre, la coupe des nageoires était auparavant utilisée pour prélever un petit morceau de la nageoire pour analyse (génotypage). Nous utilisons désormais la méthode du prélèvement cutané qui consiste à frotter doucement la peau et à prélever un peu de mucus pour analyse (geste non invasif). Cela ne nécessite aucune intervention et donc aucun dommage pour le poisson. Cette méthode d'identification des poisson positifs a réduit la quantité de poisson utilisée.

Raffinement

Le chercheur se tiendra au courant de la littérature pour garantir que les techniques utilisées sont appliquées de la manière la plus précise et la plus humaine possible. Par exemple, les fabricants fabriquent continuellement des aiguilles plus petites pour les injections. Ce qui crée donc des blessures plus petites. Les techniques utilisées dans ce projet ont été bien documentées, décrites et publiées. Par conséquent, les taux de mortalité, les comportements et la santé globale du poisson zèbre sont connus. Ceux-ci serviront de base au suivi et aux soins postopératoires et grâce à une grille de score déterminé pour le projet. Cette grille de score permettra de suivre objectivement l’état des animaux. En cas d’atteinte d’un point-limite sans possibilité de soulager l’animal, celui-ci sera alors mis à mort. Pour minimiser la douleur, la souffrance et la détresse, une molécule agissant à la fois comme anesthésique et analgésique sera utilisée pendant la chirurgie ). Les analgésiques postopératoires actuels interfèrent avec la régénération et la fonction cardiaque. Pour l’Homme, la recommandation actuelle est de surveiller étroitement les patients après une chirurgie cardiaque et d'administrer des analgésiques uniquement si nécessaire (Grant et al. 2023). Seuls 1,8 % des patients ont ressenti un soulagement bénéfique de la douleur avec les opioïdes (Wagner et al. 2021), ce qui ne justifie pas le risque d'addiction (Grant et al. 2023). Une méta-analyse des données des patients a montré que le traitement par AINS (anti-inflammatoire non stéroïdien) augmente le risque d'infarctus du myocarde plus tard dans la vie (Bally 2017), annulant ainsi le bénéfice temporel de l'utilisation des AINS après la chirurgie cardiaque. Au vu de ces résultats obtenus chez l'homme, nous adopterons les mêmes mesures pour la chirurgie cardiaque chez le poisson zèbre. Le chercheur se tiendra au courant de la littérature et modifiera les procédures si le consensus change. Le génotypage des animaux sera réalisé par écouvillonnage cutané. Cette méthode est moins nocive que la coupe des nageoires, qu'elle ne nécessite pas d'anesthésie et qu'elle n’est pas invasive Avec cette nouvelle méthode de génotypage, aucun animal n’est blessé et il y a donc une réduction des contraintes sur les animaux utilisés.

Choix des espèces

Le poisson zèbre (Danio rerio) est le modèle de choix pour étudier la régénération cardiaque. Des souches de poisson zèbre de type sauvage seront utilisées car ce sont les plus courantes dans le domaine de la régénération cardiaque. Le poisson zèbre génétiquement modifié sera également utilisé pour tester l’importance de signaux spécifiques dans le contrôle de la régénération. Le poisson zèbre affiche une réponse robuste et naturelle suite à une lésion cardiaque. Par conséquent, déterminer les signaux qui permettent à cette régénération naturelle de se produire sera précieux pour comprendre et potentiellement appliquer les connaissances à la situation humaine où les patients sont incapables de se remettre d’une lésion cardiaque. Le poisson zèbre adulte âgé de 6 à 12 mois est utilisé pour les études de régénération. Cet âge se situe dans la même fourchette que celle à laquelle les humains commencent à présenter des lésions cardiaques.

  • Conservation des espèces
  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres poissons : 300
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ -
Devenir
 -
 300
 -
 -

Capturées au filet maillant dérivant, démaillées en sectionnant les mailles autour de leur corps, endormies à la benzocaïne puis équipées d'un émetteur acoustique poussé dans l'estomac par la bouche à l'aide d'un tube. 300 grandes aloses vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une trentaine de minutes de captivité par individu. L'espèce est classée en danger critique d'extinction sur la liste rouge de l'UICN, et le projet cherche à mesurer combien de géniteurs meurent en remontant la Loire, entre les barrages et les silures. Toutes sont remises à l'eau à l'endroit exact de leur capture, quelques minutes après le marquage, malgré un risque d'écaillage et de cisaillement que le porteur dit réduit au minimum.

Objectifs

Ce projet a pour but d’estimer la population entrante des grandes aloses Alosa alosa - espèce de poisson migrateur - et de quantifier la répartition de la population et les principales pressions majeures rencontrées lors de leur migration (taux de perte sur la migration (mortalité)), depuis l’estuaire jusqu'aux frayères du bassin versant pendant 2 ans (2025-2026).

Bénéfices attendus

Au niveau local, la mise en place de mesures de conservation pour les grandes aloses (Alosa alosa) doit se faire sur la base d’une identification scientifique, avérée et robuste des pressions affectant la survie des reproducteurs de l’espèce. A ce titre, il est attendu de cette étude de délivrer des informations fiables sur : 1. L’estimation du recrutement de géniteurs de grandes aloses dans l’estuaire d’un grand fleuve (hors procédure). 2. Le taux de pertes sur la migration (mortalité) en pourcentage d’individus marqués par kilomètre du cours d’eau. Il permettra aussi de visualiser spatialement où sont situés les pertes et la part des différentes pressions ciblées qui sont établies par : - Le taux de prélèvement des grandes aloses par la pêcherie professionnelle de l’estuaire (hors procédure) ; - L’évaluation du taux de franchissement par les grandes aloses de 4 seuils sur le fleuve et ses affluents (objet de la présente demande) ; - La contribution relative des grandes aloses dans le régime alimentaire du silure glane à fine échelle temporelle (mensuelle) et large échelle spatiale (2 sites). Cette contribution sera estimée pour la période de migration (février à juin) et durant la reproduction (mai à juillet). 3. Des indications sur le comportement des grandes aloses sur les frayères à fine échelle temporelle (mensuelle) et large échelle spatiale. Ces données seront utilisées dans les plans de gestion des poissons migrateurs et devront in fine permettre d’obtenir des mesures de gestion efficaces pour sauvegarder cette espèce sensible, classée CR (danger critique) sur la liste rouge des espèces menacées en France (Union Internationale de la Conservation de la Nature).

Procédures

Les animaux seront soumis à des procédures de marquages gastriques (sans chirurgie) sous anesthésie pour l'implantation des émetteurs. Il n'y aura qu'une procédure par individu qui durera moins de 30 minutes. Les poissons seront capturés au filet maillant dérivant et démaillés immédiatement après la capture en sectionnant les mailles autour de l’individu. Le démaillage sera donc très bref et effectué dans l’anesthésiant pour la majorité des individus. Un risque de blessure (écaillage, cisaillement) par l’engin de pêche est présent mais réduit à son minimum car les temps de pêche seront réduits au minimum : dès que le filet est posé entièrement, celui-ci est relevé à partir du début de la pose, soit environ 10 minutes. Le temps de captivité temporaire est estimé en moyenne à 30 minutes, incluant la capture, le marquage, la surveillance jusqu’à la relâche.

Impact sur les animaux

Afin d’estimer le taux de mortalité pendant la migration due à la prédation par le silure glane, mais aussi lors du franchissement d’obstacles formés par les constructions humaines, les grandes aloses sont marquées d’émetteur acoustique. Les poissons sont capturés au filet maillant dérivant. Le stress lors de la capture doit être pris en compte et un risque de blessure (écaillage, cisaillement) est présent, mais fortement diminué par le protocole utilisé. En effet, le temps de présence dans le filet par individu est réduit à son minimum car une relève du filet pour démaillage est déclenchée dès qu’un poisson est observé dans le filet. Après avoir libéré des mailles le poisson, celui-ci est transféré dans le bac d’anesthésie (benzocaïne) ou dans un bac d’attente, en restant constamment immergé. Le transfert de l’individu dans les différents bacs (bac d’anesthésie, bac d’attente, etc.) peut induire un stress chez le poisson. La mesure de la longueur de l’individu est faite sous anesthésie (poisson toujours immergé) et le marquage gastrique est fait de la manière suivante : l’émetteur acoustique est inséré dans l'estomac par la bouche à l’aide d’un tube flexible transparent. Une fois l’émetteur placé dans l’estomac, il est relâché via un poussoir. Malgré les précautions prises, lors du marquage par l’insertion gastrique cela peut générer une inflammation de la paroi intestinale dû aux frottements. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse du protocole déjà mis en pratique lors d’une étude précédente en 2022-2023 nous pousse à être confiant sur les faibles effets nuisibles du marquage sur leur migration. Lors de cette étude, la reprise de migration vers l’amont d’individus marqués a été élevée (95%). Pour ce marquage, malgré l’anesthésiant qui agit aussi comme analgésique, le ressenti d’une douleur par l’individu marqué n’est pas à exclure. Le temps de captivité temporaire est estimé en moyenne à 30 minutes, incluant la capture, le marquage, la surveillance jusqu’à la relâche. Aucun effet indésirable est attendu sur l’alimentation du poisson durant cette captivité, car celui-ci ne s’alimente plus lors de sa migration vers les frayères.

Devenir

Tous les animaux marqués seront replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit précis de leurs capture, quelques minutes seulement après.

Remplacement

La mortalité sur l’ensemble du trajet de la migration de la grande alose, depuis l’estuaire jusqu’aux lieux de reproduction en amont d’un fleuve, reste trop peu connue en France. 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

Sont compris dans la procédure de la demande d'autorisation de projets de cette étude l’évaluation de la mortalité durant la migration des grandes aloses (Alosa alosa) jusqu’à l’atteinte des zones de reproduction par l’évaluation du franchissement des barrages et de la prédation par le silure glane. Ce taux de perte sur la migration, s’il existe, pourrait être variable en fonction des années, car l’espèce est soumise aux variations des conditions hydrologiques et aux variations de facteurs de mortalité du début (estuaire) à la fin (lieu de reproduction) du trajet de migration : les prélèvements par la pêcherie professionnelle (hors procédure), la prédation par les silures et la rupture de connectivité par les barrages. Ainsi, l’étude doit porter sur une longue durée (deux périodes de migration), avec un effectif suffisant. En 2024, plus de 9 tonnes d’aloses ont été prélevés sur l’estuaire du fleuve. Nous avons choisi de marquer 6 lots de 50 individus sur deux ans, soit 150 individus par an, ce qui équivaut à environ 120 kg. Compte tenu du taux de perte sur la migration (mortalité) estimé en se basant sur celui précédemment estimé sur d’autres espèces migratrices, cet effectif est le minimum pour avoir un effectif final suffisant pour qualifier et quantifier par télémétrie acoustique les différentes pressions présentes (prédation lors de la migration et barrages). Le protocole utilisé permet aussi cette réduction du nombre d’individus à marquer car il y a peu perte immédiate, dues à la pêche et au marquage. Sur une étude récente (2022-2023), 110 grandes aloses ont été pêchées, marquées suivant le même protocole. Cette étude a montré aucun rejet de marque, et un bon taux de reprise de migration, à hauteur de 95%, confirmant la fiabilité et un faible impact de la méthode. Donc 300 grandes aloses (Alosa alosa) seront marquées sur l’ensemble de la période in situ du projet (2025-2026).

Raffinement

Plusieurs mesures sont mises en place afin de limiter les nuisances décrites en amont : stress de la captivité et de la manipulation (capture, transfert du filet vers les bacs de stabulation et d'anesthésie), stress et douleur lors de l'implantation d'une petite balise acoustique dans l'estomac. La capture se fera avec des filets dérivants, afin de limiter les blessures lorsque l’individu se bloque dans les mailles avec un fort courant. De plus, afin de réduire le stress pendant la capture, les temps de pêche seront réduits au minimum : dès que le filet est posé entièrement, celui-ci est relevé à partir du début de la pose, soit environ 10 minutes. Le démaillage sera très rapide. Il se fera par section du filet autour de l’animal pour ainsi limiter les manipulations, diminuer le temps de démaillage et ainsi limiter le stress du poisson. Les marquages gastriques se feront sous anesthésie générale dans une civière de chirurgie remplie d'un bain de benzocaïne et oxygéné par bulleur afin de limiter le stress et la douleur du poisson. Pendant l'endormissement, un opérateur est dédié au maintien et à la surveillance de l’individu immergé, orienté sur le dos contre la paroi de la civière lors du marquage. Le poisson est gardé sous l’action de l’anesthésiant par ventilation mécanique des branchies avec l’eau dans la civière. Un second opérateur sera dédié à l'insertion de l'émetteur acoustique dans l'estomac. De la vaseline est utilisée pour réduire les frottements lors de l’insertion de l’émetteur. En cas de mouvement de l’individu, l’opération est arrêtée et la dose d’anesthésiant est immédiatement augmentée par l’ajout de 25 mg.l-1. L’opération est reprise dès lors que l’animal ne répond plus aux stimulations réflexes (plus précisément dès l’atteinte du stade 4 de l’anesthésie). Si un second ajout de benzocaïne est nécessaire, alors on estimera que le bain n’est plus assez efficace et il sera obligatoirement changé pour les poissons suivants. Après marquage, chaque individu est gardé en surveillance dans un bac de réveil jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant (en moyenne 10 min). Sur l’ensemble des manipulations sur le poisson, de la récupération dans le filet jusqu'à la relâche, celui-ci reste immergé en continue afin de limiter le stress lors des manipulations.

Choix des espèces

La grande alose (Alosa alosa) est une espèce amphihaline classée en danger critique d'extinction (Liste rouge UICN) au niveau national français depuis 2019 ("Critically Endangered" - CR) et depuis 2008 sur le bassin de la Loire. Le stade géniteur est ciblé car il correspond au stade de migration des océans vers les frayères en rivières, période la plus vulnérable du cycle de vie de l'espèce. Toutes les mesures visant à alléger les pressions subies par cette espèce doivent donc être mises en place de manière rapide.

  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
Poissons zèbres : 2400
Souffrances
▲ -
▲ 2400
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 1020
 -
 1380

Isolés jusqu'à trois jours, anesthésiés, amputés en moins d'une minute d'un fragment de nageoire caudale, 2 400 poissons zèbres adultes passent par un génotypage invasif dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le prélèvement sert à séquencer un gène et à repérer les porteurs d'une mutation reproduisant des maladies rénales génétiques humaines. 1 020 poissons sont gardés vivants et deviennent reproducteurs. Les 1 380 autres, ceux qui ne portent pas la mutation attendue, sont tués.

Objectifs

Certaines maladies rénales génétiques sont responsables de l’arrêt de fonctionnement des reins avant l’âge adulte. Il n’y a pas de traitement disponible à ce jour pour ces maladies qui nécessitent inévitablement la dialyse et une transplantation rénale. Ces maladies génétiques sont variables avec des différences d’âge d’apparition de la maladie ou d’autres organes atteints. Ceci suggère l’existence de gènes capables de modifier l’expression de la maladie. Ce projet a pour but de créer des modèles de ces maladies chez le poisson zèbre en modifiant les gènes impliqués par des techniques d’édition du génome qui vont permettre d’introduire des mutations similaires à celles retrouvées chez les patients. Ces modèles seront utilisés pour valider l’implication de nouveaux gènes ce qui est essentiel au diagnostique, mieux comprendre les mécanismes à la base de ces maladies rénale pour obtenir de nouvelles pistes de traitements, et mener des études pour tester l’efficacité de molécules qui pourraient ouvrir la voie vers un possible médicament.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’obtenir de nouveaux modèles animaux des maladies rénales génétiques. Ces modèles permettront un meilleur diagnostique des patients en validant l’implication de nouveaux gènes, de mieux comprendre le rôle des gènes dans le développement rénal, l’impact de certaines mutations identifiées chez les patients et de disposer de modèles pré-cliniques robustes et fiables permettant de tester l’efficacité de molécules thérapeutiques candidates.

Procédures

Prélevement nageoire caudale : 1 fois, durée inférieure à 1 minute

Impact sur les animaux

Stress léger dû à l’isolement des animaux (3 jours maximum, 1 seule fois).

Devenir

A la fin de la procédure, seuls les poissons porteurs des mutations sont gardés en vie et utilisés comme reproducteurs.

Remplacement

Certains des défauts du rein observés chez les patients sont retrouvés chez les embryons de poisson zèbre de moins de 5 jours porteurs de mutations des mêmes gènes que les patients, permettant ainsi de disposer de modèles robustes et fiables pour étudier les mécanismes responsables de ces maladies, caractériser l’impact des mutations des gènes impliqués ainsi que de tester des pistes thérapeutiques pour lesquelles l’expérimentation animale reste incontournable. Une des approches de remplacement envisagée est l’utilisation d’organoïdes rénaux, mais cette approche utilisant des cellules humaines en culture ne permet pas l’étude de reins fonctionnels ni, pour l’instant, d’étudier les différents aspects de la maladie.

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.

Raffinement

Les poissons sont élevés dans des conditions optimales où la qualité de l’eau, la température et l’éclairage sont vérifiés régulièrement. Les poissons bénéficient d’un apport en nourriture vivante (Paramécies et Artémias), d’un enrichissement social en s’assurant du maintien d’un nombre de poissons suffisant par aquarium et d’accouplement régulier.

Choix des espèces

Les maladies rénales sur lesquelles nous travaillons sont des maladies génétiques récessives, seuls les individus porteurs des deux copies mutées du gène impliqué développent la maladie. C’est la même chose chez le poisson où seuls les animaux porteurs de deux copies de la mutation générée présentent des phénotypes. Ce projet a pour but la création et l’élevage de poissons porteurs d’une seule copie du gène mutée qui ne sont donc pas malades. Ils servent à la reproduction pour obtenir des embryons qui portent deux copies du gène mutées qui eux présentent les défauts du rein qui nous intéressent et que l’on visualise au microscope sur des embryons anesthésiés de moins de 5 jours par une méthode non invasive. Pour identifier les poissons porteurs d’une seule copie du gène mutée et les différencier des poissons ne portant aucune mutation, il est nécessaire d’effectuer un prélèvement d’une toute petite partie de la nageoire caudale pour pouvoir séquencer le gène d’intérêt. Ce prélèvement ne peut être fait que chez le poisson adulte agé de trois mois. Il est réalisé sous anesthésie générale et sous analgésie. La nageoire régénère spontanément en quelques jours.

  • Recherche appliquée
    • Bien-être animal
Autres poissons : 672
Souffrances
▲ 672
▲ -
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 4128
 -
 -3456

Le sandre et l'esturgeon du Danube sont retenus pour la qualité de leur chair et, pour le second, de ses œufs vendus comme caviar, avec une demande du marché supérieure à l'offre. 672 poissons juvéniles, 336 de chaque espèce, vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil. Chacun est capturé à l'épuisette, plongé dans un bain anesthésiant de deux minutes, puis soumis à une prise de sang unique de trois minutes au maximum, l'objectif étant de comparer croissance et indicateurs de bien-être selon les proportions des deux espèces dans le bassin. La narration indique que tous les poissons sont mis à mort à l'issue de la procédure, alors que le champ structuré du même résumé déclare 4 128 poissons rendus à l'élevage, soit six fois l'effectif annoncé.

Objectifs

Le projet a pour objectif d'optimiser la production de poissons d'intérêt local par la polyculture (c'est à dire l'élevage d'au moins deux espèces de poissons simultanément) en circuit fermé. Cela repose sur les avantages documentés de la polyculture en circuit fermé, tels que l’amélioration des performances de croissance des poissons, de leur bien-être et de la qualité de l’eau, grâce à un partage des ressources du milieu d’élevage. De tels bénéfices peuvent être atteints uniquement sous certaines conditions. En particulier, il est important de sélectionner des espèces qui n'entrent pas en compétition dans l'utilisation des ressources alimentaires et spatiales (c'est à dire la façon dont les espèces vont occuper le volume d'eau). Lorsqu'il y a absence de compétition, les espèces sont dites compatibles. Un travail antérieur au présent projet a montré par des approches mathématiques que le sandre et l'esturgeon du Danube sont potentiellement deux espèces de poisson compatibles. L'objectif du projet est donc de tester expérimentalement cette hypothèse, en réalisant des élevages en monoculture (espèces séparées) et en polyculture (espèces combinées) selon différents ratios d'empoissonnement (proportions entre les deux espèces). Les différentes modalités d'élevage seront évaluées en termes de croissance des poissons et d'indicateurs de bien-être pour établir s'il existe une plus-value à l'élevage en polyculture par rapport à la monoculture pour ces deux espèces, et si oui, selon quelles proportions entre les espèces.

Bénéfices attendus

Un premier bénéfice attendu du projet est de consolider par validation expérimentale une méthode in silico, qui est une approche mathématique (modélisation) fondée sur l'étude des caractéristiques biologiques des espèces de poisson. Dans l'hypothèse où l'approche expérimentale valide les analyses mathématiques, cela permettrait de mettre à disposition cet outil aux éleveurs pour établir des combinaisons d'espèces en pisciculture (élevage de poissons), en diminant le recours à des animaux selon des méthodes de type essai-erreur. Un deuxième bénéfice attendu est d'établir s'il existe une plus-value à conduire des élevages multi espèces par rapport à des élevages mono espèces et de déterminer des ratios d'empoissonnement des sandres et des esturgeons du Danube les plus satisfaisants pour concilier des objectifs de croissance et de bien-être de ces espèces élevées en polyculture. Enfin un dernier bénéfice qui pourrait découler de ce projet est de proposer des protocoles moins invasifs que la prise de sang pour déterminer le niveau de stress des poissons.

Procédures

Le projet mobilisera 672 poissons, à savoir 336 sandres et 336 esturgeons. Ils seront soumis aux interventions suivantes : - Une capture au moyen d'une épuisette (poissons vagiles), en quelques secondes. - Un placement dans une bassine d'eau à la même température que celle du bassin et contenant un anesthésiant (durée : 2 minutes). - Une prise de sang unique par poissons (poissons anesthésiés; durée maximale : 3 minutes).

Impact sur les animaux

Les poissons pourront subir un stress, essentiellement lors des manipulations liées à leur capture. Le stress subi par les poissons sera de courte durée puisqu'ils seront ensuite directement placés dans une bassine spécifique pour être anesthésiés.

Devenir

Tous les poissons seront mis à mort à l'issue de la procédure.

Remplacement

Le remplacement n'est pas envisageable dans le cadre de ce projet. La compatibilité des deux espèces de poisson (sandres et esturgeons) pour un élevage en polyculture (élevage multi-espèces) a été au préalable estimée par approche mathématique. Ce projet vise entre autres à valider l'approche mathématique en testant en conditions réelles l'élevage de ces deux espèces prenant en compte la complexité des interactions entre les poissons. L'approche expérimentale permet aussi d'étudier l'influence de différents ratios d'empoissonnement des deux espèces (proportions entre les sandres et les esturgeons) sur la croissance, le système de défense et le niveau de stress des poissons. La complexité de ces fonctions biologiques nécessitent des approches expérimentales sur des organismes vivants.

Réduction

Le projet nécessite 672 poissons (c'est à dire 336 sandres et 336 esturgeons au total). Ce nombre permet de réaliser des prélèvements d'échantillons et des mesures de poids et de longueur des poissons de sorte à tirer des conclusions robustes d'un point de vue scientifique.

Raffinement

Le stress des poissons est limité autant que possible durant toutes les étapes du projet en les plaçant toujours dans une eau de bonne qualité (suivis réguliers des paramètres physico-chimiques et corrections si nécessaires), en évitant le bruit et les gestes brusques et en appliquant de façon progressive tout changement d'éclairage (application d'une aube et d'un crépuscule). Pour les prélèvements biologiques, les poissons doivent être sortis de l'eau. Pour cette étape, nous prenons soin de les endormir avec une substance anesthésiante, sur la base d'un protocole validé par le vétérinaire référent. Le comportement des poissons est suivi quotidiennement. Une modification du comportement des poissons (nage atypique, isolement, absence d'alimentation) constitue un point limite, tout comme l'apparition de blessures, de maladies ou un état de maigreur des poissons. Les poissons sont alors sortis du projet et placés en quarantaine pour être soignés dans la mesure du possible.

Choix des espèces

Les deux espèces de poissons choisies pour ce projet sont le sandre et l'esturgeon, au stade juvénile. Ce choix est justifié pour plusieurs raisons. Il s'agit d'évaluer les performances d'élevage de ces espèces durant leur phase de croissance. Ces deux espèces d'eau douce sont très appréciées des consommateurs en raison de la très haute qualité de leur chair et même de leurs oeufs dans le cas de l'esturgeon avec une commercialisation du caviar. D'ailleurs pour ces deux espèces, la demande sur le marché de la consommation est supérieure à l'offre. Ainsi ces espèces sont identifiées comme très prometteuses pour développer l'aquaculture en eau douce sur le marché européen.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Autres poissons : 900
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 900
Devenir
 -
 -
 -
 900

Après trois mois d'entraînement à des tests comportementaux, chaque poisson subit une chirurgie d'environ une heure destinée à léser une structure de son cerveau, puis vit trente jours avec cette lésion. 900 cichlidés de trois espèces vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, avec parmi les effets attendus une récupération difficile après une longue anesthésie et des déficits moteurs. Le projet part du constat que ces poissons utilisent des outils, se reconnaissent dans un miroir, identifient leurs congénères et communiquent de façon complexe, capacités qui justifient précisément qu'on lèse leur cerveau pour en localiser le siège. Grégaires, ils sont isolés autour de l'opération avec un simple contact visuel entre aquariums voisins, avant d'être tués pour le prélèvement du cerveau.

Objectifs

Certains poissons téléostéens comme les Labres et les Cichlidés présentent des comportements comme l’utilisation des outils, l’utilisation du miroir (reconnaissance de soi), la reconnaissance individuelle, et une communication multimodale complexe. Notre projet consiste donc à étudier l'organisation du cerveau des cichlidés, en particulier les espèces Amatitlania nigrofasciata (A. nigrofasciata), Neolamprologus brichardi (N. brichardi), et Pseudotropheus zebra (P. zebra). Ces trois espèces ont des origines géographiques, une taille et des comportements différents. Les cerveaux des poissons téléostéens sont organisés de façon très différente par rapport aux cerveaux des mammifères, et leurs structures et leurs fonctions demeurent peu connus. En particulier, une structure de la partie ventrale du cerveau, le lobe inférieur, n'existe que chez les téléostéens, et n’est pas retrouvée chez les mammifères ou les oiseaux. Les fonctions de cette structure demeurent inconnues, et nos travaux précédents suggèrent qu’elle pourrait être impliquée dans les fonctions cognitives remarquables des cichlidés et des labres. Mieux connaître la fonction du lobe inférieur chez les poissons téléostéens permettra de mettre en lumière comment, au cours de l’évolution, des cerveaux aussi différents que ceux des téléostéens ont pu permettre l’émergence de comportements complexes. Cette étude permettra donc de mieux comprendre comment les cerveaux de tétrapodes et de téléostéens, dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires.

Bénéfices attendus

Les cichlidés présentent des comportements assez complexes incluant certaines capacités cognitives dites de « haut niveau ». Cependant, les structures cérébrales impliquées demeurent méconnues. Afin d’expliquer comment les cerveaux des poissons produisent ces comportements, des études lésionnelles sont nécessaires. Nos études précédentes montrent que l'organisation globale du cerveau de poissons téléostéens est très différente de celle des tétrapodes, et que le lobe inférieur, une structure unique aux téléostéens, pourrait être impliquée dans ces comportements complexes. Cette étude lésionnelle permettra de mieux comprendre comment les cerveaux de tétrapodes et de téléostéens, dont les morphologies diffèrent considérablement, peuvent posséder des capacités cognitives similaires.

Procédures

Entrainement à des tests comportementaux pendant 3 mois maximum, puis procédures chirurgicales durant environ une heure. Les animaux seront euthanasiés pour le prélèvement du cerveau 30 jours après la chirurgie.

Impact sur les animaux

En plus de l'intervention chirurgicale, deux nuisances post opératoires potentielles sont attendues : une récupération potentiellement difficile dues à l'effet de la longue anesthésie ; et l’effet de la chirurgie elle-même : douleur potentielle, déficit moteurs liés à la lésion cérébrale. De plus, les cichlidés étant des animaux grégaires, l’isolement peut avoir un impact sur leur bien-être.

Devenir

L'euthanasie des individus est nécessaire au prélèvement de leur cerveau pour les études neuroanatomiques prévues dans notre projet, permettant de visualiser précisément le site de chaque lésion.

Remplacement

Dans le cadre de notre projet, les espèces animales utilisées ne peuvent être remplacées. Notre étude nécessite un échantillonnage d'espèces qui ont un grand cerveau avec des capacités cognitives de haut niveau, et qui possèdent un lobe inférieur développé, ce qui est le cas des cichlidés. Les tests comportementaux prévus ne peuvent être réalisé que sur ces animaux. Les trois espèces que nous souhaitons utiliser, A. nigrofasciata, N. brichardi, P.zebra, ont des comportements très différents et des cerveaux organisés de façon différentes. De ce fait, il est pertinent et nécessaire d'utiliser ces trois espèces de cichlidés.

Réduction

Pour ces expérimentations, le nombre d’animaux utilisés sera limité aux besoins statistiques de nos analyses, et nous privilégierons des tests statistiques non-paramétriques qui permettront de limiter le nombre d’individus nécessaires. Des études précédemment publiées chez les téléostéens nous permettent de déterminer le nombre d’individus nécessaires.

Raffinement

Dès la réception des animaux, leur bien-être sera particulièrement observé par des zootechniciens compétents. La température de la pièce ainsi que son taux d’humidité seront surveillés. Lors de la chirurgie, après l'induction de l'anesthésie, une injection est pratiquée dans les muscles entourant la boite crânienne afin d'analgésier localement la zone avant la craniotomie. Après la chirurgie cérébrale, le bien-être des animaux est plus attentivement surveillé par des expérimentateurs compétents jusqu'à l’euthanasie des animaux. Pour surveiller la santé des animaux, des points limites seront utilisés, prenant en compte des comportements ou signes visibles. Dans le cas où des animaux montreraient des signes de mal-être, des actions seront menées afin de réduire le stress ou la douleur. Selon la gravité de ces signes, les animaux pourront être soignés via une analgésie dans l’eau de nage, ou si ce n'est pas possible de soigner, ils seront euthanasiés dans les délais les plus brefs. Des cachettes (tubes en PVC) seront ajoutées à l'hébergement avant l'opération chirurgicale pour fournir de l'enrichissement. Un contact visuel entre les poissons sera possible avant et après l’opération puisque les aquariums seront placés les uns à côté des autres.

Choix des espèces

Les poissons téléostéens ont été récemment cooptés au rang d’animaux modèles pour les analyses anatomiques étudiant les structures cérébrales qui sous-tendent les fonctions motrices et sensorielles, ainsi que des comportements dits « de fonctions cérébrales supérieures » (émotions, motivation, apprentissage). Ces différents types de comportements ont déjà été observé chez A. nigrofasciata, Neolamprologus brichardi, et Pseudotropheus zebra, mais chaque espèce présente des comportements particuliers et qui lui sont propres. De plus, leurs cerveaux sont anatomiquement différents. Pour mettre en évidence quelles parties du cerveau de cichlidé sous-tendent ces remarquables capacités cognitives, une étude neuroanatomique de ces espèces est indispensable. De plus, la taille du cerveau des espèces de téléostéens traditionnellement utilisées (poisson zèbre, médaka), ne permet pas de réaliser les chirurgies nécessaires à ce projet. L’utilisation de cichlidés, et en particulier de ces trois espèces, dont la taille du cerveau permet la chirurgie, semble donc toute indiquée. Nous travaillerons sur des jeunes adultes (taille du corps à partir de 3 cm) car il nous est nécessaire d’étudier un cerveau pleinement développé.

  • Recherche appliquée
    • Alimentation animale
Saumons : 315
Souffrances
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▲ 315
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Devenir
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 315

Le taux de nucléotides à incorporer dans les aliments industriels pour poissons est l'objet réel de ce projet, motivé par le remplacement de la farine de poisson par de la farine de soja dans les rations d'élevage. 315 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvements. Pendant dix jours, le volume d'eau du bassin est réduit une heure par jour pour provoquer un entassement, avec pour effets attendus une perte de poids, une baisse d'appétit et des blessures aux nageoires pectorales et caudales. Le porteur annonce que les résultats permettront aux producteurs d'améliorer les conditions d'élevage, un objectif qui revient à ajuster les rations d'animaux non-humains dont l'entassement a été reproduit ici délibérément.

Objectifs

Les nucléotides participent aux fonctions physiologiques et biochimiques essentielles et sont considérés comme des nutriments semi-essentiels du fait qu’ils soient synthétisés par l’organisme. Cependant face aux conditions d’élevage actuelles plus stressantes, avec des densités élevées et des manipulations plus fréquentes, les besoins en nucléotides sont accrus et ne peuvent plus être uniquement satisfaits par la synthèse endogène et doivent être apportés par l’alimentation. La nutrition nucléotidique joue ainsi un rôle clé dans l'optimisation des performances de production et la résistance au stress chez les poissons. En effet, il a été démontré que la supplémentation alimentaire en nucléotides améliore la croissance, la résistance aux maladies et les réponses immunitaires. Cependant, le remplacement progressif de la part de la farine de poissons par d’autres sources de protéines végétales telle que la farine de soja s’est intensifié dans l'alimentation aquacole. Cela a entrainé une réduction de la part de nucléotides dans la ration alimentaire. En effet, la concentration en nucléotides dans la farine de soja ne représentant qu'environ la moitié de celle de la farine de poisson. La supplémentation avec des nucléotides libres directement disponibles pour l’animal s’avère une stratégie nutritionnelle bénéfique afin d’optimiser la physiologie du poisson et les fonctions du système immunitaire en réponse à des conditions de stress. Malgré l’importance des nucléotides dans le maintien des fonctions physiologiques, peu d’études ont été réalisées pour déterminer les modalités de supplémentation en nucléotides exogènes chez les salmonidés. Les recommandations précédemment établies pour les niveaux d'inclusion de nucléotides sont probablement sous-optimales pour des formulations alimentaires modernes et des conditions d’élevage intensifiées. L’objectif de ce projet est de déterminer les taux optimaux d’incorporation de nucléotides libres dans la ration alimentaire des truites arc en ciel pour palier à la diminution de nucléotides dans les régimes commerciaux actuels bas en farine de poisson. Il vise également à étayer les données sur leurs effets bénéfiques sur les fonctions du système immunitaire en réponse à des conditions de stress.

Bénéfices attendus

Les résultats de ce projet permettront à court terme de mieux comprendre les effets bénéfiques observés avec des taux d’incorporation alimentaires élevés en nucléotides libres sur la capacité des poissons à faire face à des conditions de stress. La mise à disposition des résultats et leur interprétation permettra aux producteurs de poisson d’améliorer les conditions d’élevage et de participer à une pisciculture plus raisonnée et plus accessible.

Procédures

Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 16 jours, dont 10 jours de stress d'entassement et 6 jours de récupération. Au cours du stress, le volume de l'eau dans le bassin sera diminué une heure par jour pendant 10 jours. Les sorties hors de l’eau pour la pesée des poissons par groupe (7 fois en trois mois, moins de 30 secondes) ne seront pas dommageables pour les poissons. Stress chronique avec une densité plus élevée due à la diminution du volume d’eau pour simuler un entassement des poissons (10 fois en deux semaines ; 60 minutes). Prélèvements sanguins avant l’application du stress (J0), 10 jours post stress (J10) et après 6 jours de récupération (J16). A chaque temps, un volume sanguin nécessaire et suffisant sera prélevé sur chaque poisson anesthésié pour l'analyse de la concentration plasmatique en lactate, glucose et cortisol. Pour chaque prise de sang, le temps ne dépassera pas 1 minute.

Impact sur les animaux

Durant la période de stress: Perte de poids, diminution du facteur de condition, baisse de l’appétence, dégradation de l’état corporel. [[Blessures au niveau de la nageoire pectorale et caudale en fin de période de stress en raison de la diminution du volume d'eau dans le bassin. 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 des différentes concentrations en nucléotides sur la résistance des poissons au stress d'élevage et d'optimiser de ce fait les rations alimentaires pour leur bien être.

Remplacement

Au moment de la délivrance de cette autorisation de projet, il n'existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de mimer l’intégralité des acteurs cellulaires et acellulaires participant à la stimulation du système immunitaire pour faire face au stress d’élevage subis par les poissons. De plus l’évaluation d’un additif alimentaire, implique de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné impliquant l'utilisation d'animaux vivants.

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 significatifs obtenus dans d'autres études sur les paramètres du stress (réponse immune, expression de gènes…) chez la truite arc en ciel ayant subi un stress d'élevage. 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

Les conditions d’hébergement des animaux sont définies afin que la densité des animaux par bassin , les paramètres environnementaux,l'enrichissement des bassins ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et rcorrespondent à la législation en vigueur. Aucun animal ne restera isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire l’angoisse et le stress des animaux. Avant toute manipulation, les truites arc en ciel sont anesthésiées. La capture et le stress dus à la sortie des bassins pour la pesée par groupe des animaux et les prises de sang sont réduits 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 . Pendant la période de stress, le poisson reste dans l'eau en permanence, seule la nageoire dorsale sort de l’eau. Les concentrations d'oxygène sont mesurées toutes les 10 minutes dans tous les bassins, ainsi que la température au moyen ds sondes placées à l'intérieur de chaque bassin avec des remontées d'alarmes si l'une des valeurs est atteinte.

Choix des espèces

L'espèce utilisée est la truite arc-en-ciel, en tant que modèle animal de salmonidé. La truite est un bon modèle pour les salmonidés car elle est taxonomiquement proche du saumon [[et de physiologie comparable. Les fonctionnalités nutritionnelles sont les mêmes, les deux poissons étant carnivores, les besoins nutritionnels sont les mêmes. Par conséquent, la réponse physiologique de la truite au cours de l'étude sera la même que celle des autres salmonidés, les résultats pourront donc être transposés chez le saumon]]. La truite est également un animal plus résistant aux conditions d'élevage, aux maladies, avec un taux de croissance plus élevée. Au début de l’étude les truites pèseront 250 ± 10 grammes après avoir été élevées pendant 9 semaines, puis, à 280 g les poissons seront soumis à un stress chronique pendant 10 jours. Finalement un période de récupération de 6 jours sera considérée pour arriver à une taille finale de 350 g.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
Autres poissons : 160
Souffrances
▲ -
▲ 100
▲ 60
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Devenir
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 160
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Capturés à la ligne puis anesthésiés, 100 brochets sauvages des lacs alpins se voient prélever un fragment de nageoire dorsale de la taille d'un grain de riz. 60 autres, élevés en pisciculture et transportés jusqu'à 1 h 45 en cuves oxygénées, reçoivent sous anesthésie une marque souple de 5 cm implantée dans le muscle du dos, qu'ils porteront à vie. Les procédures sont classées d'un niveau de souffrance léger pour les premiers et modéré pour les seconds, et les 160 individus sont remis à l'eau après contrôle de leur état et réveil complet. Le suivi des recaptures repose sur les prises des pêcheurs de loisir, dans une étude qui juge de l'efficacité des repeuplements organisés par les associations de pêche sur une espèce classée vulnérable.

Objectifs

Le brochet est l’une des espèces emblématiques de poissons de lacs alpins. Principal prédateur autochtone de eaux douces métropolitaines, cette espèce très recherchée par les pêcheurs est également soumise à de nombreuses pressions, principalement en lien avec la dégradation de l'habitat naturel (zones de frai, pollution, etc.). C'est une espèce indicatrice des grands milieux d'eau douce tempérés (lacs et grandes rivières), dont la présence indique le bon fonctionnement. Elle est considérée comme « Vulnérable », premier échelon des espèces menacées, par la Liste Rouge Régionale de 2023. Les suivis réalisés par l’Office Français de la Biodiversité (OFB) ainsi que par les pêcheurs confirment le déclin progressif de ces populations sur les lacs alpins. Le but de cette étude est de comprendre le fonctionnement des populations de brochet commun sur les lacs où l'espèce apparaît sur le déclin. Pour se faire, elle comprendra 2 volets : - Une estimation de la diversité génétique de la population, basée des analyses de fragments de nageoires dorsales, prélevés sur des individus « sauvages » ; - Une estimation de l'efficacité des repeuplements effectués par les associations de pêche locales, par l’intermédiaire du suivi des recaptures de brochets issus de pisciculture (faites par les pêcheurs amateurs de loisir), via l’emploi de marques passives dites « spaghettis » implantées à la base de la nageoire dorsale.

Bénéfices attendus

Cette étude rentre dans le cadre d’un objectif de compréhension de l’état de la population de brochets actuelle au travers de la diversité génétique qu’elle présente, et de l’efficacité des opérations de repeuplement sur les lacs afin de juger de leur pertinence. Au final ces informations permettront d’orienter les politiques de gestion et de protection de l’espèce sur ces lacs.

Procédures

Pour le volet « analyse de la diversité génétique » de la procédure n°1, capture de poissons à la ligne puis prélèvement sous anesthésie d’un fragment de tissu de la nageoire dorsale (de la taille d’un grain de riz, soit 2mm X 3mm au maximum). Pour le volet « repeuplement » de la procédure n°2, insertion sous anesthésie d’une marque « spaghetti » dans le muscle dorsal. Les poissons concernés sont issus d’une pisciculture, située à 1h45 de route maximum, et arrivant par cuves oxygénées.

Impact sur les animaux

En accord avec le classement proposé, les effets indésirables des interventions, après raffinement peuvent être les suivants : Pour la procédure n°1 (classement proposé : légère) visant à analyser la diversité génétique, l’intervention entrainera une ablation infime et momentanée (régénération rapide en quelques semaines) du tissu membraneux de la nageoire dorsale, représentant moins de 1% de sa surface. Elle ne vise à entraver aucune des 5 libertés individuelles de l’animal. Les individus seront potentiellement soumis au stress lié à la manipulation et à la stabulation avant ou après l’anesthésie. Le prélèvement de tissu membraneux se déroulant sous anesthésie générale, il n’est pas attendu de stimulus nociceptif ni de malaise associé. Pour la procédure n°2 (classement proposé : modérée) visant à implanter une marque passive sur le dos à la base de la nageoire dorsale, l’intervention entrainera le port définitif d’une marque souple, de taille et poids réduits (tube de 3mm de diamètre pour 5 cm de long, poids 1 gr) visant l’identification des individus. Elle vise également à n’entraver aucune des 5 libertés individuelles de l’animal, notamment le déplacement des individus, en raison de sa taille réduite. Les individus seront potentiellement soumis au stress lié à la manipulation et à la stabulation près ou post-intervention. Les individus seront potentiellement soumis au stress lié à la manipulation et à la stabulation avant ou après l’anesthésie. L’implantation de la marque en intramusculaire se déroulant sous anesthésie générale, il n’est pas attendu de stimulus nociceptif ni de malaise associé. A l’issue des interventions, tous les individus sont relâchés dans le milieu naturel pour accomplissement de leur cycle de vie.

Devenir

Pour le volet caractérisation « génétique » des poissons sauvages, les prélèvements ne nécessitent pas la mise à mort des individus, la remise à l’eau sur le lieu de capture sera donc réalisée. Pour le volet « repeuplement », le but est ici de connaître le devenir des poissons relâchés dans les lacs, d’où leur remise à l’eau.

Remplacement

Le volet « génétique » s’intéresse aux poissons vivants actuellement dans les lacs, il est donc nécessaire d’accéder directement à des individus pour estimer la diversité génétique des populations (les méthodes recourant à l’analyse de l’eau ne permettent d’étudier cette échelle fine, pas plus que la simple observation de la morphologie des individus). Le volet « marquage » pour le suivi du repeuplement s’intéresse au devenir des poissons relâchés, issu de pisciculture, lors des campagnes de repeuplement des lacs. L’objectif visant l’étude globale des brochets dans leur milieu naturel, toute étude réalisée en milieu contrôlé n’est pas envisageable. Il n’existe pas de modèle statistique permettant de répondre aux besoins de l’étude.

Réduction

En ce qui concerne le volet génétique, la taille de l'échantillon doit être suffisante pour dégager des résultats fiables et statistiquement interprétables, et garantit une bonne vision de la diversité génétique des population étudiées. Aussi, nous visons 50 individus pour chacun des 2 lacs ; soit 100 poissons au total. Pour les individus marqués, il apparaît donc nécessaire de recourir au même nombre d’individus habituellement introduits pour le repeuplement annuel, soit un objectif de 60 individus.

Raffinement

Toutes les manipulations visant à procéder au prélèvement de fragment de nageoire, ou de pose de la marque « spaghetti », se feront sous anesthésie par du personnel qualifié sur le site d’étude. Pour les poissons venant de pisciculture, un temps d’habituation de 30 min sera pris pour acclimater les poissons aux conditions du milieu. L'ensemble des poissons ne sera remis à l'eau qu’après contrôle de l’état sanitaire (absence de lésions) et récupération totale de l’anesthésie (nage et respiration normales). Pendant l’anesthésie générale, obtenue par balnéation, les poissons seront sous surveillance, toute modification dans le comportement lors de cette dernière (réveil prématuré) sera ainsi prévenue. La manipulation des poissons sera réalisée de manière à prévenir toute infection : Le port des EPI (gants et lunettes) sera obligatoire lors de la préparation du bain de balnéation pour l'anesthésie et lors du marquage ; le matériel de prélèvement et/ou de marquage sera nettoyé, désinfecté et rincé à l’eau distillée avant chaque utilisation et la zone d’implantation de la marque spaghetti, pour le suivi du repeuplement sera désinfectée. Le bain d’anesthésiant sera renouvelé autant de fois que nécessaire (lorsque le temps d’endormissement dépassera 2 min). Après anesthésie, un soin sera apporté au réveil des individus, par la surveillance des paramètres du milieu (oxygène et température) et le retour pour les individus à l’état de nage (maintien) et de respiration normale.

Choix des espèces

Le brochet commun est l'espèce cible de l'étude. La présence de cette espèce, à la fois patrimoniale et très recherchée par les pêcheurs, est un indicateur du bon fonctionnement des écosystèmes lacustres de leurs annexes (zones humides, roselières en bordure). S’agissant d’une espèce « vulnérable » d’après le classement des espèces menacées (en raison du réchauffement climatique et de la dégradation des habitats), l’objectif final de cette étude est de comprendre et d’enrailler le déclin observé de l’espèce sur les lacs alpins. Les brochets marqués et relâchés, issus de pisciculture seront au stade mature, 2 ans pour les mâles et 3 ans pour les femelles, ce qui correspond à une taille comprise entre 40 et 60 cm. En ce qui concerne l’étude génétique, nous visons la caractérisation des potentiels géniteurs, une taille minimale de 30 cm sera considérée pour procéder au prélèvement du fragment de nageoire.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Poissons zèbres : 8480
Souffrances
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▲ -
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▲ 8480
Devenir
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 8480

Sans possibilité de retour à l'élevage ni d'adoption, 8 480 larves de poisson zèbre sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour analyses post-mortem. Une entérocolite leur est provoquée par des molécules pro-inflammatoires ajoutées à leur eau pendant trois jours, dès le troisième jour après la fécondation. Certaines sont gavées sous anesthésie, d'autres immobilisées deux minutes pour être observées au microscope. Le porteur reconnaît ne pas pouvoir exclure un état général dégradé, un comportement anormal ou la mort, et met en avant la transparence des larves, qui offre selon lui une clarté optique appréciable.

Objectifs

Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI), comme la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, sont des pathologies multifactorielles caractérisées par une inflammation chronique de l’intestin associée à une réponse immunitaire excessive et un déséquilibre du microbiote. Cela peut entraîner des symptômes sévères comme des douleurs abdominales, des diarrhées, et une fatigue intense, affectant gravement la qualité de vie des patients. Ce projet s’incrit dans un projet plus global multiéchelle et pluridisciplinaire allant de la molécule jusqu’au patient. Les stratégies testées ici auront été au préalable validées par des expériences sur des modèles cellulaires. Ce projet, mettra à profit les avantages de la larve de poisson zèbre, chez qui il est possible d’induire une inflammation de l’intestin, afin de valider des molécules candidates ou des stratégies de délivrance afin de réduire l’inflammation. Avec le poisson zèbre nous pourrons évaluer plusieurs paramètres du tube digestif tels que l’anatomie, l’intégrité de la barrière intestinale, la réponse inflammatoire, le stress oxyydant,… Nous espérons ainsi valider de nouvelles perspectives thérapeutiques pertinentes pour le traitement des MICI.

Bénéfices attendus

En utilisant un modèle largement utilisé en routine dans des études pharmaco-toxicologiques, les larves de poisson zèbre, nous pourrons accélérer considérablement le processus de sélection des candidats médicamenteux prometteurs ou de modalité de délivrance de ces composés pour une amélioration nette et durable des symptomes des MICI. Les larves de poisson zèbre ne seront utilisées qu’après une première phase d’étude qui comportera des analyses chimiques des composés (pureté, activité) et des études in vitro sur cellules épithéliales intestinales et cellules immunitaires (cultures isolée, coculture ou utilisation de la technologie organ-on-chip). Ces larves offrent un système intégré, rapide, efficace et simple d’évaluation de la toxicité et de l’efficacité des composés préselectionnés lors de la première phase. De plus, de part la transparence du modèle au stade larvaire, celui-ci nous offre une très belle clartée optique fortement appréciable et permettant des observations in vivo non invasives grâce à des techniques d’imagerie de pointe.

Procédures

Les larves seront soumises aux interventions suivantes : Lors des sessions d’imagerie au microscope, les larves anesthésiées seront éclairées avec différents sources lumineuses. La durée totale de la procédure est courte puisqu’elle durera 2 min minutes par animal. La puissance de la source lumineuse sera choisie pour permettre l’observation sans endommager les tissus. Les larves vigiles seront exposées à des molécules ajoutées dans l’eau du bain : Ces larves seront exposées aux molécules durant 3 jours à partir du stade 3 jours post fécondation avec un changement des bains journalier de 4 à 6 jours. Certaines larves seront gavées avec une molécules fluorescente non toxique qui permet d’évaluer l’intégrité de la barrière intestinale. Le gavage, d'une durée de 2 secondes, sera réalisé sous anesthésie, un seul gavage sera réalisé par animal.

Impact sur les animaux

L’entérocolite chez la larve sera induite par différentes molécules pro-inflammatoires. Nous sélectionnerons la molécule, la dose et la fenêtre de traitement permettant d’induire une entérocolite sans toxicité sévère. Cependant, nous ne pouvons pas exclure que le traitement avec nos molécules ne cause pas des effets indésirables tels qu’un état général dégradé, un comportement anormal ou de la mortalité.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure. En effet, ces larves étant exposées à des molécules nous n’avons pas l’autorisation de les remettre dans l’élevage ou de les faire adopter. De plus, l’euthanasie des animaux est nécessaire car des prélèvements et analyses post-mortem seront réalisées sur l’ensemble des animaux.

Remplacement

Dans ce projet, nous ne pouvons pas nous passer d’un modèle animal et nous avons choisi le poisson zèbre. Une première partie du projet impliquera une étude in vitro, réduisant le nombre d’animaux de cette étude. Toutefois ces modèles cellulaires ne permettent pas de prendre en compte la complexité des interactions de l’épithélium avec d’autres acteurs (système immunitaire et environnement de la lumière du tube digestif). Le poisson zèbre nous fournira un modèle simple et intégré d’entérocolite chez un vertébré, où les réponses in vivo au niveau tissulaire, cellulaire et moléculaire seront facilement observables et quantifiables. Une tâche longue et ardue dans un modèle murin. Un modèle animal est essentiel pour la bonne évaluation des effets induits par les composés chimiques et permettra d’étudier les acteurs mis en jeu dans cette étude.

Réduction

Nous avons prévu 8460 larves de poisson zèbre pour réaliser les six procédures décrites dans ce projet qui a pour objectif de réduire l’inflammation dans un modèle d’inflammation induite du tube digestif. Nous avons déterminé ce chiffre en prenant en compte : -Les articles déjà publiés sur l’inflammation induite du tube digestif chez le poisson zèbre afin de limiter les conditions et les protocoles à mettre en place -Les expériences préliminaires réalisées sur les molécules anti-inflammatoire que nous souhaitons tester. Les effets bénéfiques de ces molécules ont été ou seront étudiés sur des cultures de cellules de vaisseaux sanguins ou des cellules immunitaires de sujets sains et de patients atteints de maladie inflammatoire du tube digestif (MICI). Ces expériences nous donneront des informations sur les doses à utiliser. -des tests permetant de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour une interprétation fiable des résultats -les données obtenues à partir d’expériences précédentes seront réutilisées et intégrées dans les nouvelles études lorsque cela est possible, évitant ainsi des répétitions inutiles.

Raffinement

Deux personnes expérimentées suivent quotidiennement les animaux de l’animalerie et procèdent au nourrissage bi-quotidien. Un prestataire agrémenté assure les nourrissages et suivis pendant les week-end et jours fériés. Les procédures décrites dans ce projet seront réalisées par du personnel formé et dans des locaux ayant obtenu un agrément du ministère. Des inspections sont effectuées régulièrement. Afin d’améliorer le bien-être des larves au cours des expériences, différentes méthodes de raffinement seront appliquées. Les larves seront gardées dans une enceinte thermostatée dédiée au poisson zèbre dans des conditions de vie optimale afin de réduire leur stress avec une température de 28 degrés Celsius et un pH de 7.2. Les larves seront contrôlées quotidiennement lors des changements de leur eau. Une grille de suivi de l’état des animaux sera complétée rigoureusement lors de ces contrôles et des indicateurs d’une éventuelle souffrance et/ou détresse aussi appelés points limites ont été identifiés. Ces points de surveillance garantissent le bien-être des larves et respectent des standards éthiques. Nous privilégions des techniques non invasives. Lors des sessions d’imagerie au microscope, les larves seront anesthésiées pour éviter tout stress.

Choix des espèces

Le poisson zèbre présente de nombreux avantages. Ces larves offrent un système digestif complexe, intégré dans un organisme qui nous permettra d’évaluer facilement l’efficacité des composés préselectionnés lors de la phase préliminaire réalisée sur cellules en culture. Leurs systèmes digestif, cardiovasculaire, neurologique et immunitaire sont bien étudiés, présents chez la larve et comparables à ceux des mammifères, ce qui en fait un excellent modèle pour étudier les effets de médicaments sur ces systèmes. La larve de poisson zèbre est devenue un modèle reconnu d’étude de l’inflammation intestinal. Dans ce projet, nous étudierons le système digestif chez des larves de poisson zèbre jusqu’à 6 jours post-fécondation comme décrit dans les études d’inflammation du tube digestif induite. A ce stade, ce tube présente des caractéristiques physiologiques et anatomiques permettant de répondre à nos objectifs expérimentaux. Enfin, les larves sont transparentes ce qui permet une observation directe et non invasive des processus biologiques internes grâce à des techniques d’imagerie.