Poissons
Effets d’extraits de la biodiversité sur la prise de poids chez le poisson zèbre
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
240 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont suralimentés pendant quatorze jours pour induire un surpoids, traités avec des extraits de plantes puis soumis à une mesure de glycémie, pour évaluer l'efficacité de plantes dites anti-obésité. Le porteur n'attend pas d'effets indésirables mais surveille locomotion, arrêt alimentaire et coloration foncée signalant un stress, les poissons étant tués pour analyser leurs paramètres métaboliques. Il présente le poisson zèbre comme une "alternative" aux modèles mammifères tout en reconnaissant qu'aucune méthode sans animaux ne permet cette étude.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer si les plantes médicinales étudiées et utilisées traditionnellement pour leurs propriétés dites "anti-diabétiques" / "anti-obésité" ont une réelle efficacité sur la prise de poids et sur les effets délétères au niveau systémique et central de l'obésité
Bénéfices attendus
Si nous démontrons que certaines plantes présentent des propriétés anti-prise de poids, nous pourrons investiguer la ou les molécules responsables de ces activités afin de développer des analogues chimiques et à terme développer des médicaments contre le surpoids/obésité.
Procédures
1) Suralimentation pour les animaux traités. La suralimentation aura lieu pour une durée de 14 jours (11 groupes de 20 animaux) 2) Traitement par les plantes (10 groupes de 20 animaux) 3) Pesée des animaux et mesure de la taille des animaux pour le calcul de l'indice de masse corporelle (12 groupes de 10 animaux) 4) En fin d'expérimentation, mesure de la glycémie (12 groupes de 10 animaux)
Impact sur les animaux
Ces plantes étant enregistrées à la pharmacopée française, elles sont reconnues pour leurs absences d'effets toxiques dans les conditions d'utilisation de la médecine traditionnelle. De plus, nous avons aussi déjà réalisées des études de toxicité chez l'embryon de poisson zèbre selon les recommendations de l'OCDE. Ainsi, les doses utilisées chez le poisson adulte ont déjà été montrées comme non toxique chez l'embryon. Par conséquent, nous n'attendons pas d'effets indésirables. Cependant, nous ne pouvons extrapoler ces informations obtenues chez l'Homme et chez des stades embryonnaires de poissons zèbres adultes. Par conséquent, nous devons être vigilants quant à de possibles effets délétères/toxiques chez l'adulte.
Devenir
Après l'analyse des différentes mesures (poids etc...) les animaux seront remis dans les conditions expérimentales afin de poursuivre l'expérimentation. Néanmoins, à l'issue de l'expérimentation, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir analyser la glycémie et l'impact du traitement sur un certain nombre de paramètres d'intérêts au niveau périphérique et central (notamment inflammatoire et oxydatifs)
Remplacement
Le modèle animal est le seul modèle permettant d'étudier l'impact d'un régime alimentaire déséquilibré au niveau de l'organisme dans son ensemble (poids, perturbation hépatique, glycémique, cérébrale...). De plus, afin de tester l'effet d'extraits de la biodiversité sur les conséquences de ce régime alimentaire, le modèle animal est le seul nous permettant d'appréhender la complexité de cette approche. En effet, elle implique des effets pléiotropes à l'échelle physiologique des molécules issus des extraits de plantes et doit impérativement prendre en compte la métabolisation de ces molécules par un organisme vivant.
Réduction
Le nombre d'animaux par conditionest de 20 au maximum Nous réaliserons d'abord l'expérience par groupe de 10 et si les résultats sont déjà intéressants d'un point de vue statistique, nous pourrons ainsi éviter de relancer une expérimentation avec 10 autres animaux Néanmoins, l'hétérogénéité des animaux et de la prise alimentaire individuelle ne nous permet pas dès lors de limiter l'expérimentation à 10 animaux/condition.
Raffinement
Les animaux seront maintenus en groupe, avec une alimentation en artemia (petits crustacés) représentant une diversification et un enrichissement alimentaire. Les points limites qui seront obéservés seront la locomotion de l'animal (sil reste en bas de l'aquarium ou en haut, l'expérimentation sera arrétée). De même un arrêt de la prise alimentaire nous amènera à arréter l'expérimentation. Une coloration foncée témoignant d'un stress important sera étudiée et rapportée au vétérinaire afin d'arréter ou non la procédure (arrêt obligatoire si le changement de couleur est associé à des troubles du comportement dont la prise alimentaire).
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un modèle solidement reconnu pour l’étude de nombreux processus physiologiques et physiopathologiques. Ceci tient au fait d’une forte conservation de ces processus au cours de l’évolution. Ainsi, le poisson zèbre est un modèle bien établi d’étude de l’immunité, de l’oncologie, de la réparation cellulaire et de toxicologie. Il possède toutes les enzymes de détoxification (CYP) tout comme l’Homme. De par des mécanismes physiologiques fortement conservés au cours de l’évolution, le poisson zèbre présente l’avantage d’être un modèle simplifié pour la physiologie humaine et la modélisation de maladies humaines. Il constitue une alternative à l’utilisation de modèles animaux mammifères. C'est un modèle couramment utilisé pour des études d'hyperglycémie (diabète) et de surpoids, ainsi que pour tester des extraits aux propriétés biologiques d'intérêts. Les animaux choisis seront des animaux adultes entre 3 mois et 1 an. Cet âge correspond à de jeunes adultes et la pathologie de surpoids/obésité touche particulièrement les jeunes adultes. Entre 3 mois et 1 an, il n'y a que peu de changements physiologiques. C'est pourquoi nous avons choisi cet âge.
Détermination de la composante neurodéveloppementale d’une neuropathie fatale chez l’Homme dans un modèle de poisson zèbre et modulations pharmacologiques à visée thérapeutique (EU1/2)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
1 060 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent un prélèvement d'un à deux millimètres de nageoire caudale sous anesthésie pour le génotypage, l'administration de molécules candidates par l'eau ou par injection, et un test comportemental de tunnel de nage prolongé jusqu'à la fatigue de l'animal. Ce projet est le volet jumeau d'une même étude sur une maladie neuromusculaire humaine sans traitement curatif, et le porteur affirme qu'un essai dans un "organisme entier" est nécessaire, l'in vitro ne permettant pas d'étudier le comportement. Tous les poissons sont tués pour des analyses post-mortem.
Objectifs
Ce projet s’intéresse à une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle il n’existe aujourd’hui aucun traitement curatif. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène entrainant des troubles moteurs chez les patients dès l’enfance. Deux modèles poisson zèbre de la pathologie ont été créés et présentent les défauts de motilité au stade larvaire. Des molécules ont été identifiées comme capables de restaurer la motilité à ce stade de développement. Le premier objectif du projet est de définir s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la maladie. Le deuxième est de déterminer si les molécules ont un potentiel thérapeutique lorsqu’elles sont administrées à un stade présymptomatique ou symptomatique.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche fondamentale en permettant de déterminer s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la pathologie. Il s’inscrit également dans une démarche de recherche translationnelle puisqu’il permettra de déterminer quelle fenêtre de temps est adéquate pour le traitement.
Procédures
- Génotypage par prélèvement d’une petite partie de la nageoire caudale (1 – 2 mm) sous anesthésie générale (durée totale de l’endormissement au réveil : 15mn) : réalisé 1 fois – concerne 240 poissons - Administration de molécules candidates au stade développemental (durée d’administration de 8 à 48 heures post-fertilisation) directement dans l’eau : réalisée 1 seule fois – concerne 400 poissons - Administration de molécules thérapeutiques au stade adulte par injection sous anesthésie générale (durée totale de l’endormissement au réveil : 20mn) : réalisée 1 seule fois – concerne 400 poissons - Test du tunnel de nage sur animal vigile (Durée totale : 9 x 15mn) : réalisé 1 seule fois – concerne tous les poissons
Impact sur les animaux
Le génotypage des poissons par fin clip (prélèvement de 1 à 2 mm de la nageoire caudale) se fera à 4 mois sous anesthésie générale. La nageoire se reconstituant au cours du temps, il s’agit d’un acte pour lequel aucun effet indésirable n’est attendu (durée totale comprenant balnéation, prélèvement et réveil : 20mn – stress faible). Avant de réaliser le test du tunnel de nage, chaque individu est placé dans le tunnel de nage (phase d’habituation – durée : 15h) avec mise à jeun pour éviter toute contamination de l’eau avec les déjections et une altération des performances de nage. Le tunnel de nage (durée : 9 x 15mn – stress moyen) se déroule sur animal vigile dans un environnement proche de son habitacle naturel (faible court d’eau, oxygénation) et s’arrête dès lors que l’animal est fatigué, visualisé par le recul de l’animal dans le tunnel. L’administration des molécules thérapeutiques au stade développemental se fera par balnéation (durée : 40h – stress faible). L’administration des molécules thérapeutiques au stade adulte se fera par injection intrapéritonéale sous anesthésie générale (durée totale comprenant balnéation, injection et réveil : 20mn – stress faible). Les molécules thérapeutiques ne devraient apriori n’avoir aucun effet indésirable.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l’issu de chaque procédure pour permettre des analyses post-mortem.
Remplacement
Le projet vise à déterminer s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la pathologie par analyse comportementale, et de déterminer le potentiel thérapeutique de molécules candidates sur les défauts moteurs de deux modèles poisson zèbre de la maladie. Les modèles in vitro ne permettant pas d’étuder le comportement, seul le modèle animal est donc possible. Le poisson zèbre est particulièrement adapté à ce projet puisque son système neuromusculaire est similaire à celui de l’Homme et fonctionnel au stade larvaire. De plus, l’utilisation de molécules candidates nécessite en première intention un essai dans un organisme entier. La formulation et l’administration de ces molécules sont simplifiées chez le poisson zèbre par rapport aux mammifères.
Réduction
Le projet est mené sur un nombre d’animaux réduit tout en permettant une analyse statistique suffisante. L’unique procédure de ce projet repose sur un test comportemental (tunnel de nage) qui permet d’évaluer les performances de nage dans un couloir qui reproduit le flux d’eau des habitats naturels. Un seul test par animal suffit à déterminer différents paramètres (temps de nage, distance de nage, vitesse de nage…) qui sont quantifiés par analyses statistiques. L’expérience indique qu’il est nécessaire d’avoir 20 animaux par condition. Le criblage pharmacologique effectué dans une étude antérieure in vivo nous permet également de réduire le nombre de molécules candidates à tester et donc le nombre d’animaux utilisés dans ce projet.
Raffinement
Les modèles poissons utilisés dans le projet permettent un élevage en conditions d’hébergement standards avec une surveillance quotidienne. Le temps entre le prélèvement de la nageoire caudale pour génotypage (4 mois) et le test du tunnel (6 mois) de nage permet de laisser le temps à la nageoire de se régénérer et de permettre une performance de nage optimale pour nos poissons. Les conditions du test comportemental sont proches de celles de son habitat naturel et des points limites adaptés ont été déterminés en amont pour éviter toute souffrance à l’animal. Dans le cas de l’injection intrapéritonéale, les animaux seront mis à jeun 24h avant pour permettre la rapidité du geste.
Choix des espèces
Avec la grande conservation fonctionnelle de ses gènes avec l’Homme, le poisson zèbre constitue un modèle idéal pour étudier des maladies génétiques dans un contexte physiologique et d’organisme entier. Il permet également de tester des approches pharmacologiques grâce à une formulation et administration simplifiées. L’étude de nos modèles a permis de démontrer des défauts moteurs durant les stades de développement. Il est maintenant nécessaire d’évaluer le phénotype au stade adulte pour considérer la robustesse de nos modèles, et de valider l’effet bénéfique de nos molécules candidates au regard de la pathologie humaine. Notre projet vise à déterminer si l’absence d’expression du gène causant la maladie durant le développement conduit à un phénotype moteur lors d’une stimulation (épreuve motrice) chez l’adulte. Pour cela, les poissons passeront le test du tunnel de nage à 6 mois, considéré comme stade adulte. Notre projet a également pour but de déterminer l’effet bénéfique de molécules candidates à deux temps différents, au stade développemental et au stade adulte. Les poissons seront donc traités avec les molécules candidates soit durant le développement (2 jours), soit à 4 mois.
Détermination de la composante neurodéveloppementale d’une neuropathie fatale chez l’Homme dans un modèle de poisson zèbre et modulations pharmacologiques à visée thérapeutique (EU2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
1 060 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent un prélèvement d'un à deux millimètres de nageoire caudale sous anesthésie pour le génotypage, l'administration de molécules candidates par l'eau ou par injection, et un test comportemental de tunnel de nage prolongé jusqu'à la fatigue de l'animal. Le projet porte sur une maladie neuromusculaire humaine sans traitement curatif, et le porteur affirme qu'un essai dans un "organisme entier" est nécessaire, l'in vitro ne permettant pas d'étudier le comportement. Tous les poissons sont tués pour des analyses post-mortem.
Objectifs
Ce projet s’intéresse à une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle il n’existe aujourd’hui aucun traitement curatif. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène entrainant des troubles moteurs chez les patients dès l’enfance. Deux modèles poisson zèbre de la pathologie ont été créés et présentent les défauts de motilité au stade larvaire. Des molécules ont été identifiées comme capables de restaurer la motilité à ce stade de développement. Le premier objectif du projet est de définir s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la maladie. Le deuxième est de déterminer si les molécules ont un potentiel thérapeutique lorsqu’elles sont administrées à un stade présymptomatique ou symptomatique.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche fondamentale en permettant de déterminer s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la pathologie. Il s’inscrit également dans une démarche de recherche translationnelle puisqu’il permettra de déterminer quelle fenêtre de temps est adéquate pour le traitement.
Procédures
- Génotypage par prélèvement d’une petite partie de la nageoire caudale (1 – 2 mm) sous anesthésie générale (durée totale de l’endormissement au réveil : 15mn) : réalisé 1 fois – concerne 240 poissons - Administration de molécules candidates au stade développemental (durée d’administration de 8 à 48 heures post-fertilisation) directement dans l’eau : réalisée 1 seule fois – concerne 400 poissons - Administration de molécules thérapeutiques au stade adulte par injection sous anesthésie générale (durée totale de l’endormissement au réveil : 20mn) : réalisée 1 seule fois – concerne 400 poissons - Test du tunnel de nage sur animal vigile (Durée totale : 9 x 15mn) : réalisé 1 seule fois – concerne tous les poissons
Impact sur les animaux
Le génotypage des poissons par fin clip (prélèvement de 1 à 2 mm de la nageoire caudale) se fera à 4 mois sous anesthésie générale. La nageoire se reconstituant au cours du temps, il s’agit d’un acte pour lequel aucun effet indésirable n’est attendu (durée totale comprenant balnéation, prélèvement et réveil : 20mn – stress faible). Avant de réaliser le test du tunnel de nage, chaque individu est placé dans le tunnel de nage (phase d’habituation – durée : 15h) avec mise à jeun pour éviter toute contamination de l’eau avec les déjections et une altération des performances de nage. Le tunnel de nage (durée : 9 x 15mn – stress moyen) se déroule sur animal vigile dans un environnement proche de son habitacle naturel (faible court d’eau, oxygénation) et s’arrête dès lors que l’animal est fatigué, visualisé par le recul de l’animal dans le tunnel. L’administration des molécules thérapeutiques au stade développemental se fera par balnéation (durée : 40h – stress faible). L’administration des molécules thérapeutiques au stade adulte se fera par injection intrapéritonéale sous anesthésie générale (durée totale comprenant balnéation, injection et réveil : 20mn – stress faible). Les molécules thérapeutiques ne devraient apriori n’avoir aucun effet indésirable.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à l’issu de chaque procédure pour permettre des analyses post-mortem.
Remplacement
Le projet vise à déterminer s’il existe une composante neurodéveloppementale dans la pathologie par analyse comportementale, et de déterminer le potentiel thérapeutique de molécules candidates sur les défauts moteurs de deux modèles poisson zèbre de la maladie. Les modèles in vitro ne permettant pas d’étuder le comportement, seul le modèle animal est donc possible. Le poisson zèbre est particulièrement adapté à ce projet puisque son système neuromusculaire est similaire à celui de l’Homme et fonctionnel au stade larvaire. De plus, l’utilisation de molécules candidates nécessite en première intention un essai dans un organisme entier. La formulation et l’administration de ces molécules sont simplifiées chez le poisson zèbre par rapport aux mammifères.
Réduction
Le projet est mené sur un nombre d’animaux réduit tout en permettant une analyse statistique suffisante. L’unique procédure de ce projet repose sur un test comportemental (tunnel de nage) qui permet d’évaluer les performances de nage dans un couloir qui reproduit le flux d’eau des habitats naturels. Un seul test par animal suffit à déterminer différents paramètres (temps de nage, distance de nage, vitesse de nage…) qui sont quantifiés par analyses statistiques. L’expérience indique qu’il est nécessaire d’avoir 20 animaux par condition. Le criblage pharmacologique effectué dans une étude antérieure in vivo nous permet également de réduire le nombre de molécules candidates à tester et donc le nombre d’animaux utilisés dans ce projet.
Raffinement
Les modèles poissons utilisés dans le projet permettent un élevage en conditions d’hébergement standards avec une surveillance quotidienne. Le temps entre le prélèvement de la nageoire caudale pour génotypage (4 mois) et le test du tunnel (6 mois) de nage permet de laisser le temps à la nageoire de se régénérer et de permettre une performance de nage optimale pour nos poissons. Les conditions du test comportemental sont proches de celles de son habitat naturel et des points limites adaptés ont été déterminés en amont pour éviter toute souffrance à l’animal. Dans le cas de l’injection intrapéritonéale, les animaux seront mis à jeun 24h avant pour permettre la rapidité du geste.
Choix des espèces
Avec la grande conservation fonctionnelle de ses gènes avec l’Homme, le poisson zèbre constitue un modèle idéal pour étudier des maladies génétiques dans un contexte physiologique et d’organisme entier. Il permet également de tester des approches pharmacologiques grâce à une formulation et administration simplifiées. L’étude de nos modèles a permis de démontrer des défauts moteurs durant les stades de développement. Il est maintenant nécessaire d’évaluer le phénotype au stade adulte pour considérer la robustesse de nos modèles, et de valider l’effet bénéfique de nos molécules candidates au regard de la pathologie humaine. Notre projet vise à déterminer si l’absence d’expression du gène causant la maladie durant le développement conduit à un phénotype moteur lors d’une stimulation (épreuve motrice) chez l’adulte. Pour cela, les poissons passeront le test du tunnel de nage à 6 mois, considéré comme stade adulte. Notre projet a également pour but de déterminer l’effet bénéfique de molécules candidates à deux temps différents, au stade développemental et au stade adulte. Les poissons seront donc traités avec les molécules candidates soit durant le développement (2 jours), soit à 4 mois.
Évaluation des effets potentiels du Fluorure de Sodium, substance perturbatrice endocrinienne suspectée, sur le système hormonal thyroïdien, l’immunité et le microbiote de la truite arc-en-ciel.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
4 500 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Exposées pendant plusieurs mois au fluorure de sodium et au tébuconazole, deux perturbateurs endocriniens, elles sont ensuite infectées par un virus qui provoque exophtalmie, perte d'équilibre et une mortalité débutant cinq à sept jours après l'infection. Le porteur affirme que l'étude des perturbations endocriniennes "ne peut pas être substituée" par des tests in vitro ou embryo-larvaires. Les poissons, utilisés du stade embryon au stade juvénile, sont tués et congelés pour analyse.
Objectifs
Le projet propose une approche comparative i) d’un perturbateur endocrinien (PE) suspecté, le fluorure de sodium (NaF), listé comme substance prioritaire, et ii) d’un PE avéré, le tébuconazole (TBZ), sur les premiers stades de développement d’un poisson d’eau douce modèle, la truite arc-en-ciel (TAC), en ciblant de manière originale et novatrice les effets sur, et les interactions entre, le système hormonal thyroïdien (SHT), les microbiotes branchial et intestinal et le système immunitaire (SI) au travers du suivi de différents paramètres (morbidité/mortalité, morphométrie, comportement, hormones thyroïdiennes, réponse immunitaire, histopathologie) et de la résistance face à une épreuve infectieuse au virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse (vNHI) après une exposition chronique de plusieurs mois.
Bénéfices attendus
Les données générées par l’étude d’un PE avéré, un autre suspecté, à deux concentrations d’exposition environnementale (doses subléthales moyenne et forte observées dans les eaux de surface et potables au niveau Européen) et en utilisant une approche méthodologique complémentaire associant techniques classiques et omiques, permettront d’identifier des modifications potentielles à différents niveaux biologiques (molécules, cellules, individu et holobionte). Ces résultats permettront d’évaluer les effets et d’identifier les mécanismes d’action de ces deux molécules, de participer à l’identification de nouveaux biomarqueurs d’exposition et/ou d’effets et de proposer des voies d’actions potentielles. Les résultats obtenus permettront de suggérer l’impact sur les populations de poissons dans l’environnement naturel et a plus large échelle l’impact potentiel de la consommation de ces poissons par l’homme.
Procédures
Dans un premier temps, 5 prélèvements post-mortem auront lieu à différent temps d’exposition chimique/ stade de vie pour obtenir des données biométrique, virologique, histologique, hormonale et immunitaires ainsi que pour réaliser le calibrage des tests. Dans un second temps, 6 échantillonnages post-mortem seront réalisés à différent temps d’exposition chimique/ stade de vie pour de l’histologie, le dosage d’hormones thyroïdiennes, des mesures morphométrique, des tests de comportements, de la mesure de paramètres immunitaires ainsi que pour des dosages virologiques mais aussi pour l’étude du microbiote, de la protéomique et des analyses bactériennes.
Impact sur les animaux
1) Induction possible d’un léger stress des animaux du fait des conditions expérimentales. 2) Peu d’effets indésirables visibles attendus sur les animaux qui seront exposés à de faibles concentrations de PE (doses dites subléthales). 3) Comportements et symptômes caractéristiques de l’infection virale (exophtalmie importante, perte d’équilibre, …), avec une mortalité débutant en moyenne à 5-7 jours post-infection.
Devenir
Afin de mettre fin à l’expérimentation, les animaux restants seront mis à mort, pesés et conservés à -80°C pour analyse.
Remplacement
L’étude des perturbations endocriniennes nécessite la mise en place de systèmes biologiques représentatifs de la complexité du fonctionnement d’un organisme. Ceci est encore plus vraie dans le cas de l’étude d’interactions entre différents systèmes biologiques comme ici le SHT, le SI et le microbiote. Elle ne peut pas être substituée, notamment pour l’étude des effets sur différents systèmes et des interactions entre ceux-ci, par des méthodes alternatives (tests in vitro ou embryo larvaires).
Réduction
Ces expérimentation seront menées en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une pertinence scientifique et statistique. Le nombre maximum de poissons a été estimé à 4500, répartit comme suit : - 900 (50 poissons x 3 réplicats x 6 conditions (Contrôle + 6 concentrations de NaF) ; - 3600 (300 poissons x 3 réplicats x 4 conditions (Contrôle + 2 concentrations de NaF + 1 concentration de TBZ). Le nombre d’individus a été déterminé statistiquement sur la plateforme BiostaTGV avec un risque α (risque d’avoir un faux positif) de 5% et un risque β (risque de conclure qu'il n'y a pas d'effet alors qu’il y en a un) de 80%.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront : - à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux afin de s’assurer de leur bien-être : une biomasse (nombre d’animaux par bassin) contrôlée permettant l'expression des comportements alimentaires et natatoires attendus de l'espèce étudiée, un volume d'eau adapté et renouvelé en continu, une saturation en oxygène suffisante, un rythme jour/nuit naturel, et une alimentation adaptée à leur stade de développement et la biomasse. - réaliser des observations quotidiennes de l’état de santé général des poissons et de leur comportement natatoire et alimentaire. - à mettre à mort de façon compassionnelle des animaux présentant certaines caractéristiques. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront mis en place et appliquer
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce idéale : (1) elle est d'un grand intérêt économique et représente un modèle environnemental pertinent proche des espèces endémiques (c.à.d, Salmo trutta fario) des eaux européennes, (2) les caractéristiques spécifiques de cette espèce, notamment la présence de follicules thyroïdiens dans les tissus rénaux, un organe hématopoïétique-lymphoïde important chez les poissons téléostéens, en font un organisme très intéressant pour les études fonctionnelles, (3) c'est une espèce facile à élever en laboratoire, avec un cycle de développement plus long que le poisson-zèbre, ce qui permettra par la suite des expositions chroniques aux stades embryonnaires, larvaires et juvéniles, et (4) son génome, entièrement séquencé, est disponible, facilitant ainsi les analyses génétiques. Les animaux seront utilisés du stade « embryon » au stade « alevin/juvénile » (de 0 à 8 mois post-éclosion), stades qui sont connus pour leur grande sensibilité aux contaminants chimiques.
Optimisation du protocole de marquage par fluorochrome chez l’anguille européenne (Anguilla anguilla) afin d’améliorer la détection externe des marques fluorescentes
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
750 civelles, jeunes anguilles européennes d'une espèce menacée, vont être marquées par immersion dans un colorant fluorescent, 450 tuées pour analyse et 300 relâchées dans le milieu naturel. Le marquage vise à optimiser une détection externe des marques, présentée comme un moyen de "ne plus mettre à mort d'individus" à l'avenir. Le porteur classe les atteintes en souffrance légère et les rattache au transport, au marquage et à une captivité de 180 jours. La mise à mort de 450 civelles se justifie, selon lui, par la mesure précise de la fluorescence dans leurs otolithes, qu'un dispositif portatif ne permet pas encore de lire sur l'animal vivant.
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). Par la suite, la contribution et l’efficacité du repeuplement sont évaluées : des anguilles sont capturées dans les secteurs repeuplés puis sont mises à mort pour rechercher la présence d’une marque fluorescente dans leurs otolithes. La possibilité d’une détection externe des marques a été récemment démontrée sur des civelles et des tests réalisés en 2022 ont confirmé la présence de marques dans la mâchoire et les nageoires des civelles, détectable après 60 jours à l’aide d’un dispositif portatif. L’objectif de la présente étude est de poursuivre l’optimisation d’un protocole de marquage, permettant une détection externe des marques fluorescentes sur le long terme (6 mois).
Bénéfices attendus
La lecture externe des marques permettrait en premier lieu une simplification du protocole de détection, et ouvrirait d’autre part des perspectives intéressantes et novatrices vers la détection des marques sur animaux vivants, permettant notamment de ne plus mettre à mort d’individus, réduire le temps de lecture des marques et d’augmenter la taille de l’échantillon analysé.
Procédures
Les animaux seront soumis au marquage par immersion dans une solution de marqueur fluorescent, selon 4 traitements et un contrôle. La durée des interventions sera de 13.5 minutes pour 3 traitements (balnéations "flash") et de 6h pour le dernier traitement (balnéation longue).
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables potentiels sur les animaux concernent le transport après capture, le marquage et le maintien en captivité. 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
750 civelles seront capturées, transportées, marquées puis stabulées pendant 180 jours en aquarium puis en bassins (mésocosmes). A l'issue de la stabulation, 450 individus seront mis à mort et le restant des individus encore en vie (300 individus) sera remis en liberté. La mise à mort se justifie pour pouvoir mesurer précisément l’intensité de la fluorescence à l’aide d’un dispositif de détection portatif.
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 de 750 individus (15 lots de 50 individus) tient compte de la mortalité attendue en milieu contrôlé au stade civelle (maximum 25-30%). A 3 occasions au cours du suivi (60, 120 et 180 jours), un effectif de 10 individus par lot sera analysé. Ainsi, au total 450 individus seront mis à mort et analysés, afin de prendre en compte la variabilité inter-individuelle du niveau de fluorescence, potentiellement importante si l’on se réfère aux résultats des études réalisées en 2022. Les individus non analysés seront relâchés dans le milieu naturel sur les sites de repeuplement (au maximum 300 individus).
Raffinement
Lors du transport et du marquage, la concentration en oxygène sera contrôlée et les densités d'individus dans les contenants seront faibles. Les aquariums seront enrichis à l’aide de caches permettant aux civelles de s’abriter. Les individus seront nourris, la concentration en déchets métaboliques sera surveillée et la concentration en oxygène et la température seront également contrôlées. Des changements d’eau seront réalisés si nécessaire, notamment en période de fort réchauffement estival, et une toile d’ombrage sera alors placée au-dessus des mésocosmes pour limiter le réchauffement. A l'issue de la procédure ou bien en cas d'atteinte de points limites adaptés à l'espèce (critères comportementaux d'arrêt de souffrance), les individus seront mis à mort après une anesthésie préalable.
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.
Effet de la température sur la spermatogénèse du Medaka
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
120 medakas vont être utilisés, quarante tués à l'issue et quatre-vingts réutilisés ensuite, dans des procédures déclarées de gravité légère à modérée. Les mâles sont exposés jusqu'à 32 degrés puis subissent des prélèvements de sperme répétés sous anesthésie, et les femelles sont pêchées pour décrocher à la main leurs grappes d'œufs avant d'être remises à l'eau. Le porteur indique que cette chaleur provoque un stress thermique et altère la spermatogénèse, et tue les mâles exposés qu'il ne peut plus réemployer. Il relie ce travail au réchauffement climatique et à l'aquaculture, et affirme qu'aucune alternative ne permet d'étudier la spermatogénèse à température augmentée.
Objectifs
Les poissons présentent une importante plasticité phénotypique (grande capacité d'adaptation) face aux variations environnementales. A l’interface entre l’environnement et l’ensemble des gènes, des molécules dites « méthyl » constituent un code dit « épigénétique » ou méthylation de l'ADN. Elles sont capables d’interagir avec l’ADN sous l’influence de l’environnement et permettre par exemple, la mise en place d'un métabolisme adapté à un changement de température. Chez la truite arc-en-ciel, une augmentation de 4°C de la température d’élevage durant la spermatogénèse entraîne des modifications de la méthylation de l’ADN des spermatozoïdes produits. Ces spermatozoïdes sont cependant fonctionnels, et donc susceptibles de transmettre leurs modifications épigénétiques à la descendance, et d’en impacter leurs performances, ou au contraire, favoriser leur adaptation à un environnement changeant. Les gènes impactés concernent la spermiogénèse (fonction de reproduction) et de métabolisme lipidique (fonction de croissance). Ces résultats soulignent la nécessité de tester, chez une espèce modèle le permettant, comment des variations épigénétiques induites au niveau des gamètes, notamment par des augmentations de température, peuvent impacter les performances des descendants, et le caractère inter-générationnel de cet effet, dans un contexte de réchauffement climatique. Le medaka est parfaitement adapté, du fait de son court temps de génération, et de l'importance des ressources génétiques disponibles. Cependant, nous devons dans un premier temps déterminer pour cette espèce, la température minimale, les temps et durée d'exposition à partir desquels un phénotype est observé sur le spermatozoïde, ceci afin de calibrer les conditions expérimentales et minimiser le nombre d'animaux utilisés par la suite, voire éviter de dépasser 30°C si cela n'est pas nécessaire. L'objectif de ce projet est donc de déterminer la température et/ou la durée d'exposition à partir desquelles une baisse de fertilité des spermatozoïdes est observée. Trois températures seront testées : 32°C, 29°C, 25°C (contrôle), et deux durées d'exposition : 1 mois et 2 mois, à un temps de la vie des individus : au stade adulte (3.5 mois). Nous testons 2 températures suboptimales car nous souhaitons trouver la plus faible variation de température pouvant créer un effet (au plus près possible de la physiologie). 29°C correspond également au +4°C déjà étudié chez la truite.
Bénéfices attendus
Nous nous intéressons au gamète mâle, comme vecteur intergénérationnel d'information sur les conditions de vie des individus (potentiellement changeantes). L'objectif à long terme du projet est de mieux comprendre les mécanismes moléculaires de la réponse des poissons à une augmentation de température, à l'échelle inter- puis trans-générationnelle, dans un contexte de changement climatique. Il s'agit donc d'évaluer leur aptitude à s'adapter au fil des générations, ou au contraire, mettre en évidence les possibles challenges de performances auxquels ils font face en étudiant plus particulièrement les effets sur les capacités reproductives. Pour les espèces d'aquaculture ces connaissances pourront influencer les pratiques d'élevages. En effet, la température de l’eau est une composante particulièrement difficile à moduler en élevage ouvert classique, et la période estivale coïncide avec des étapes clefs de la gamétogénèse chez de nombreuses espèces domestiques, dont les salmonidés. L’augmentation des températures estivales ces dernières années pose la question de la plasticité de ce processus gamétogénétique et de la façon dont les dernières étapes de la spermatogénèse peuvent être affectées. Le développement récent des élevages en système clos (eau recirculée) permet dans une certaine mesure de contrôler ce paramètre, mais les coûts de réfrigération de l’eau imposent de bien connaitre les limites de température qui permettent de maintenir le bien-être et les performances des animaux. Aborder l’impact des températures d’élevage pendant la gamétogénèse est donc un enjeu important pour l’aquaculture à la fois continentale et marine.
Procédures
Les seules interventions prévues sont des prélèvements réalisés concernant uniquement les gamètes : prélèvements de sperme, et prélèvement d'oeufs (fécondés ou non). Les prélèvements de sperme seront réalisés à 3 moments : au début de la mise en bacs expérimentaux (à 3.5 mois), 1 mois après l'exposition aux températures tests (à 4.5 mois) et 2 mois après l'exposition aux températures tests (à 5.5 mois). Ils seront réalisés sous anesthésie et durent moins d'une minute. Pour cela, après anesthésie, les poissons sont sortis de l'eau et placés sous loupe binoculaire. Grâce à une légère pression exercée sur la partie ventrale, environ 1 à 2 uL de sperme sont émis et collectés dans une pipette. Les poissons sont alors placés en bac de réveil. Les prélèvements d'oeufs auront lieu dans le cadre des tests de fécondité des mâles : à partir de 4.5 mois + 4 jours et ce, chaque jour pendant une semaine, et à partir de 5.5 mois + 4 jours et ce, chaque jour pendant une semaine. Le prélèvement des oeufs est une pratique d'élevage classique qui consiste à pêcher la femelle et à décrocher manuellement la grappe d'oeufs plaquée sur l'abdomen. La femelle est ensuite remise immédiatement dans son bac et les oeufs sont déposés dans une boîte de pétri (remplie d'eau d'élevage) pour observation et comptage. Pour ces deux procédures, les expérimentateurs sont munis de gants en latex et les animaux sont pêchés délicatement à l'aide d'une petite épuisette.
Impact sur les animaux
Un test de température a déjà été réalisé au laboratoire sur les Medaka. Celui-ci a permis de déterminer que les capacités reproductives des animaux était altérée à partir de 33°C. Pour ces raisons, nous souhaitons nous placer à 32°C. Les risques potentiels attendus : stress thermique ; modifications de la prise alimentaire et métabolisme énergéntique ; altération de la spermatogénèse ; stress de capture.
Devenir
Les 40 animaux ayant vécu à température augmentée seront euthanasiés car ils ne pourront plus être réemployés pour d'autres expériences. En revanche, les animaux élevés en conditions contrôle pourront être réutilisés.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à cette expérimentation animale car nous recherchons précisément les mécanismes intervenant pendant une spermatogénèse à température augmentée.
Réduction
Le nombre d’animaux est adapté au plus juste pour permettre des analyses statistiques fiables malgré les fortes variabilités entre les individus.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l'espèce (photopériode, qualité d'eau, densité, conditions sanitaires) à l'exception du lot de mâles exposés à 32°C. Il s'agit cependant précisément de l'objet de l'étude (effet du réchauffement) et la littérature ne montre pas de mortalité chez des médakas élevés à cette température. Les bacs seront enrichis (ajout de plantes artificielles), les animaux toujours manipulés délicatement, avec des gants en latex et pêchés avec une petite épuisette. Les mesures de taille et de poids, ainsi que les prélèvements d’œufs et de spermes sont des gestes doux, très rapides et non invasifs. Les prélèvements de sperme, nécessitant un geste précis, seront réalisés sous anesthésie pour limiter le stress des animaux. Les mesures de taille et poids seront réalisées lors de la même anesthésie et très rapidement (une minute estimée par animal, mesures poids, taille, et prélèvement du sperme compris).
Choix des espèces
Choix de l'espèce medaka Oryzias latipes : - court temps de génération en prévision d'étude d'effets inter- et transgénérationnels - spermatogénèse continue (et non saisonnière) - techniques édition génome et épigénome accessibles - ressource importante pour intégration de données bio-informatiques, bibliographie, outils moléculaires (anticorps par exemple) - spermatozoïde à histones (contrairement au zebrafish), plus proche des modèles mammifères Nous travaillerons avec des adultes de 3.5 mois car nous souhaitons étudier la spermatogénèse qui a lieu chez les mâles adultes, et la capacité des spermatozoïdes à féconder des oeufs (émis par des femelles adultes de 4.5 mois, puis 5.5 mois).
Etude comportementale des civelles (Anguilla anguilla) du site du grau de la Fourcade aux Saintes-Maries-de-la-Mer par marquage V.I.E.
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
10 000 civelles d'anguille européenne, espèce en danger critique d'extinction, vont être capturées puis relâchées dans leur milieu, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque individu est anesthésié puis reçoit sous la peau une petite quantité d'élastomère servant de marque, avant un réveil et une remise à l'eau près du lieu de capture. Le porteur indique que le marquage peut causer un stress et une gêne postopératoire de courte durée. L'objectif déclaré est de suivre le comportement migratoire des civelles pour évaluer une passe à poissons, dans une visée de conservation de l'espèce.
Objectifs
Le site du grau de la Fourcade aux Saintes-Maries-de-la-Mer ne permet pas à ce jour une migration naturelle des civelles vers la lagune du Vaccarès. L'accès à la lagune est en effet conditionnée par la gestion des martelières du grau de la Fourcade et la majorité des civelles sont actuellement capturées au sein d'une passe-piège à anguilles juxtaposée au grau. Le suivi de cette passe-piège mené depuis 2004 permet ainsi d'étudier l'évolution des arrivées de civelles et d'améliorer leur colonisation dans la lagune du Vaccarès. Le site du grau de la Fourcade sera néamoins équipé courant 2024 d'une passe à poisson couplée d'une passe à anguilles dont le but est d'améliorer la colonisation naturelle des civelles vers la lagune du Vaccarès. Le projet vise à étudier le comportement migratoire des civelles sur ce site afin de favoriser une gestion des martelières plus efficace et déterminer à terme si la passe à anguille nouvellement installée permet le franchissement des civelles vers la lagune du Vaccarès. Ces connaissances sont indispensables pour protéger cette espèce en "Danger critique d'extinction".
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'apprécier l'efficacité de la future passe à anguille et ainsi nuancer les éventuelles variations de capture à la passe-piège. De plus, une meilleure connaissance du comportement de migration des civelles permettra de déterminer l'importance de la colonisation naturelle selon les conditions environnementales rencontrées et préconniser une gestion des martelières compatible avec la colonisation des civelles dans le Vaccarès.
Procédures
Sédation/anesthésie profonde (5-10 minutes), introduction d'une petite quantité d'élastomère sous la peau de l'animal à l'aide d'une seringue sous anesthésie générale (30 secondes), suivi d'un réveil et de la remise en contact avec les congénères dans un bac de stabulation (environ 2h en observation).
Impact sur les animaux
L'anesthésie, la biométrie peuvent occasioner un stress de courte durée pour les animaux au moment de leur manipulation. Le marquage par V.I.E peut induire un stress et une douleur/gêne post-opératoire de courte durée.
Devenir
Tous les individus capturés sont relâchés dans le milieu naturel, à proximité de leur lieu de capture. A chaque session de marquage, un lot témoin de 50 individus sera maintenu en couve à proximité du lieu de capture afin d'attester du bon état des individus marqués. Ces individus seront également relâchés à la fin de chaque session.
Remplacement
L'étude vise à étudier le comportement d'individus sauvages dans leur milieu naturel. Les connaissances scientifiques actuelles ne permettent pas la reproduction en captivité de l'Anguille européenne et il n'est donc pas possible de trouver de subsitut.
Réduction
Le marquage a été limité à cinq campagnes de deux sessions. Cette approche permet de limiter l'impact sur le milieu (836 000 individus capturés en moyenne à la passe-piège entre 2004 et 2021), tout en assurant un nombre d'individus suffisant pour que les résultats soient exploitables sur le plan scientifique.
Raffinement
Avant et après le marquage, de l'enrichissement est proposé aux animaux pour limiter leur stress durant leur stabulation (habitats artificiels pour se cacher, recouvrement des bacs pour un maintien dans l'obscurité, oxygénation des bacs).
Choix des espèces
Le grau de la Fourcade représente un des sites majeur du recrutement en civelles de la façade méditerranéenne française. L'anguille, classée en danger critique d'extinction, bénéficie d'un plan de gestion national, décliné à l'échelle du bassin méditerranéen par le PLAGEPOMI. Le suivi de la reconquête effective des axes de migration sur ce site à enjeu représente un fort interêt pour cette espèce. Les anguilles seront marquées au stade civelle, individus arrivant de la mer et amorçant leur phase de colonisation vers la lagune du Vaccarès. Tous les individus appartiennent à la même espèce : Anguilla anguilla.
Réponses phototactiques du bar, Dicentrarchus labrax, à des stimuli lumineux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
90 bars vont être utilisés, tous gardés en vie et susceptibles d'être réutilisés dans un autre projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Répartis en trois classes d'âge, ils sont exposés à des lumières de couleurs différentes puis filmés pour mesurer leurs réactions, afin d'améliorer la sélectivité des engins de pêche commerciale. Le porteur indique que l'acclimatation est volontairement écourtée à cinq minutes et le transfert mené sans anesthésie, pour maintenir un stress reproduisant l'entrée d'un poisson dans un chalut. Les retombées annoncées, des dispositifs lumineux laissant échapper les juvéniles, sont renvoyées au moyen et au long terme, l'étape immédiate restant la caractérisation du comportement des bars en bassin.
Objectifs
Les pêcheurs des eaux européennes sont obligés de ramener toutes leurs captures à terre suite à la mise en œuvre de l'obligation de débarquement de la politique commune de la pêche. Les captures comprennent les espèces qui ont une faible valeur commerciale, les petits poissons dont la taille est inférieure à la taille minimale autorisée et les espèces vulnérables qui sont habituellement rejetées en mer. L'objectif de l'obligation de débarquement est de réduire les prises accessoires et d'inciter à une pêche plus sélective. Le bar européen (Dicentrarchus labrax) fait partie des espèces capturées pour lesquelles il est nécessaire de trouver des techniques de pêche afin d’améliorer sa sélectivité. Par exemple, pour ne capturer que les adultes et laisser s’échapper les petits individus sous taille. Une des pistes pour améliorer la sélectivité est d’utiliser les réponses des espèces face à des stimuli lumineux. Des lumières sont régulièrement utilisées à l'intérieur des engins de pêche pour guider les petits individus vers les dispositifs d’échappement. Cependant, les réponses de chaque espèce, notamment du bar européen, ne sont pas connues et il est donc important de mener des expériences en milieu contrôlé sur cette espèce d’intérêt. En effet, il a été observé que les espèces se comportent différemment en fonction des couleurs utilisées. La réponse à la lumière d'un poisson peut être affectée par des facteurs biologiques, sociaux et environnementaux, tels que la sensibilité visuelle au cours du développement (i.e. juvéniles vs adultes), la présence de congénères ou les conditions de turbidité. Afin de caractériser la réponse à différents types de lumière chez le bar européen, nous allons utiliser des caméras sans lumière visible (caméras infrarouges et hydroacoustiques) afin de caractériser le comportement des individus dans le noir et lors de stimulations lumineuses. Les expériences seront réalisées individuellement et en groupe pour voir s'il existe une influence sociale dans la façon dont le bar européen réagit face à la lumière. Ce projet aura trois objectifs : 1, Observer comment le bar européen réagit à différents types de lumière. 2, Voir s'il y a une différence dans les réponses face à la lumière entre les adultes et les juvéniles. 3, Voir s'il y a une différence dans les réponses face à la lumière d’individus isolés et en groupe.
Bénéfices attendus
Le projet vise à quantifier les réponses du bar face à différentes lumières. A court terme, ces données fondamentales permettront de fournir de nouvelles informations sur les capacités visuelles de l'espèce. À moyen terme, elles permettront de déterminer quels types de lumière peuvent être installés sur les engins de pêche (par exemple, dans le chalut pélagique) pour être testé en mer sur le bar sauvage. À long terme, il s'agira d’équiper les engins de pêche de dispositifs sélectifs tels que des lumières pour sélectionner les bars adultes et guider les juvéniles pour qu'ils puissent s'échapper.
Procédures
Ils seront soumis à des tests lumineux qui les exposeront à des lumières de longueur d'ondes différentes. Seuls les bars adultes seront exposés deux fois à la lumière infrarouge pendant 45 minutes par individu. Les trois lots de bars seront exposés à la lumière rouge, bleue, verte et blanche deux fois pendant 90 minutes chacun.
Impact sur les animaux
Les nuisances seront liées à la pêche, au transfert entre bassin d'élevage et bassin expérimental, à l'isolement pendant les tests individuels et à l'exposition à des stimuli lumineux d'intensité moyenne. • Pêche et Transfert : stress léger d'environ 3 minutes pour pêche et transfert. Pour chaque bar adulte du groupe 1, il y a un total de 36 minutes de ce stress sur la totalité de la procédure. Par ailleurs, pour chaque juvénile du groupe 2 (> 1 an) et du groupe 3 (< 1 an), il y a un total de 24 minutes. • Isolement social : stress léger d’environ 15-30 minutes. Pour chaque bar adulte du groupe 1, il sera isolé 6 fois (2 fois x 3 tests) pendant 2 heures et 17 minutes dans la totalité de la procédure. Pour chaque bar juvénile des groupes 2 et 3, ils seront isolés 4 fois (2 fois x 2 tests) pour un total de 1 heure et demie. • L'habituation à un environnement nouveau : stress léger pour un total de 4 à 6 tests d'une durée de 1h30 à 2 h maximum. • L'exposition à stimuli lumineux de longueur d'ondes différentes : un stress léger pendant 45 à 90 minutes maximum.
Devenir
Tous les poissons seront gardés en vie à la fin de la procédure. Ils peuvent etre réétudiés dans le cadre d'un nouveau projet.
Remplacement
Les réponses comportementales et les trajectoires de nage doivent être observées chez des individus vivants et en bonne santé. En effet, la modélisation de comportements face à la lumière ne pourrait être pertinente en l’absence d’observations empiriques sur l’espèce considérée. L'observation préalable des bars dans un environnement contrôlé permettra ainsi d'identifier les changements de comportement de nage face à la lumière exclusivement. Cela n’est pas réalisable en conditions de pêche commerciale à cause des nombreux autres facteurs entrant en jeu.
Réduction
Trois différents stades de développement du bar sont pris en compte pour observer les différences dans les réponses à la lumière à mesure que la capacité visuelle et comportementale du bar se développe avec l'âge. Pour chaque stade, 30 individus sont considérés. Les juvéniles du groupe 2 (> 1 an) et du groupe 3 (< 1 an) subiront 2 tests tandis que les adultes du groupe 1 (4 ans) subiront chacun 3 tests. Cela permettra d’obtenir 10 réplicats de groupes tout en maintenant un nombre d’individus total réduit. Par ailleurs, seuls les adultes seront utilisés pour confirmer leur incapacité à voir dans le spectre infrarouge. Des tests statistiques ont été utilisés pour déterminer le nombre de poissons qui seront étudiés et qui ont été précisés pour le comité d'éthique. Les précisions techniques ne sont pas ajoutées pour la version publique.
Raffinement
Les tests seront effectués après un jeûne de 24h pour éviter les régurgitations pendant les pêches et transferts et ainsi éviter le mal-être des poissons. Les bars ne subiront pas d'anesthésie lors du transfert dans les bassins (réduction de leur espace disponible) et les temps d’acclimatation seront courts (5 min) afin de créer et maintenir un stress lié à la réduction de leur espace qui se rapprocherait de la compartimentation subie lors de l’entrée d’un bar dans un chalut de pêche. En cas de difficulté à capturer les individus pour leur transfert, le niveau de l’eau du bassin d’élevage sera abaissé. Le transfert des poissons d'un bassin à l'autre se fera individuellement à l'aide d'un seau opaque avec couvercle d’un diamètre 50 cm pour les adultes (taille totale ≤ 40 cm) et 30 cm pour les juvéniles (taille totale ≤ 25 cm). Le transfert se fera à pied sur une distance de 10 m et durera moins d’une minute. La présence humaine sera réduite au maximum en installant une caméra optique suspendue et une caméra hydroacoustique sous-marine. Les matériaux qui seront immergés dans le bassin expérimental avec les poissons seront inertes et sans partie pointue afin d’éviter de blesser les bars s'ils entrent en contact avec les équipements.
Choix des espèces
Le bar est une espèce d’intérêt halieutique, écologique (top prédateur et espèce migratrice avec présence saisonnière) et commercial (forte valeur économique et importante pression de pêche sur l’espèce) qui pose plusieurs problématiques de sélectivité dans le cadre de la Politique Commune de la Pêche et l’interdiction des rejets. Trois stades de développement du bars seront utilisés (adultes, juvéniles > 1.5 ans et juvéniles < 1 an). Les adultes et les juvéniles sont généralement ceux qui sont pris dans les engins de pêche, mais seuls les adultes sont ciblés par les pêcheurs. Ici, nous visons à déterminer les différences de réponses face à des stimuli lumineux selon leur âge/développement, en partant du postulat que les réponses phototactiques et capacités visuelles peuvent varier entre les stades de développement. Ces différences pourraient aider à la création de dispositifs sélectifs pour réduire la capture des juvéniles tout en conservant les adultes.
Evaluation ecotoxicologique de substances et d’effluents sur l’organisme modele Danio rerio.
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
1600 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures à la souffrance déclarée modérée pour 500 et sévère pour 1100, les 500 témoins étant proposés à l'adoption et les 1100 exposés tués. Ils sont plongés 96 heures dans des concentrations croissantes d'un produit chimique industriel pour déterminer la dose qui tue la moitié des poissons, sous jeûne pendant toute la durée. Le porteur décrit des pertes d'équilibre, des difficultés respiratoires, des lésions cutanées et des déformations du corps, la gravité des signes pouvant entraîner la mise à mort. Il indique proposer d'abord au client des méthodes de calcul ou l'usage d'œufs mais juge le poisson juvénile "parfois nécessaire", au service de l'étiquetage réglementaire des produits.
Objectifs
L'évaluation des composés chimiques sur l'environnement (selon réglementations) nécessite des données de toxicité sur le compartiment aquatique. Pour cela, des essais sont à mener sur les différents niveaux de la chaine alimentaire (des algues aux poissons en passant par les zooplanctons). Ce projet a pour but d'évaluer les effets de produits chimiques en déterminant une concentration induisant 50% de mortalité sur les poissons (Danio rerio).
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus grâce à ces essais permettent d'approfondir la connaissance de la toxicité des produits chimiques. Evaluer ainsi la toxicité de ces produits utilisés industriellement permet d'appréhender leurs potentiels impacts environementaux s'ils sont amenés à se retrouver dans le milieu naturel. Cela permet également d'aider le fabricant à s'orienter vers la fabrication de produits moins nocifs pour l'Homme et l'Environnement, et à reformuler leur produit si nécessaire. Ces données peuvent aussi servir à l'étiquetage des produits et à la détermination des pictogrammes de danger.
Procédures
Les poissons seront pêchés à l'épuisette un à un et transférés immédiatement (durée de transfert d'environ 5 secondes) de l'aquarium aux récipients d'essai au début de l'essai, de l'ancien au nouveau récipient d'essai après 24h, 48h, 72h, et du récipient d'essai à l'aquarium de stabulation ou au bain d'euthanasie à la fin de l'essai après 96h (ou au cours de l'essai si l'individu atteint des points limites). Les poissons seront exposés à différentes concentrations du produit à tester (solubilisé dans l'eau) durant les 96h de l'essai.
Impact sur les animaux
S'agissant d'essais écotoxicologiques sur de nouveaux produits, les effets indésirables sont inconnus. Cependant, un essai peut potentiellement entrainer la manifestation de signes cliniques pouvant modifier l'état de santé des poissons, concernant notamment : - certains signes comportementaux (perte d'équilibre, difficulté respiratoire, attitude inhabituelle, et agressivité) - l'aspect physique (perte de poids, décoloration pigmentaire, déformations du corps et lésions cutanées). L'accumulation et/ou la gravité des effets visibles chez un poisson peut entrainer sa mise à mort. La norme demande une mise à jeun des poissons 24 heures avant l'essai et pendant toute la durée de l'essai (96h), entrainant une sensation de faim chez le poisson.
Devenir
Les poissons ayant servis en tant que témoins négatifs sont récupérés et donnés à l'adoption. Les poissons ayant été exposés à des concentrations en produit chimique sont mis à mort à la fin de la procédure. Leur réutilisation engendrerait un potentiel biais dans les futures analyses étant donné qu'ils ont déjà été exposés à des substances chimiques leur ayant laissé de potentielles séquelles au niveau physiologique et cellulaire.
Remplacement
Préalablement à la mise en place de ce projet, il est systématiquement proposé au client des méthodes alternatives : - une alternative basée sur une approche mathématique - une alternative basée sur le regroupement de substances et références croisées - une alternative basée sur l'utilisation des oeufs de poissons. Cette dernière implique l'utilisation des poissons au stade embryonnaire et non juvénile/adulte, mais il est précisé que cela ne permet pas de mettre en évidence les déchets pouvant être plus toxiques que le composé initial, ou encore que les molécules de certains produits ne peuvent pas atteindre l'embryon à cause de la paroi de l'oeuf qui forme une barrière. L'utilisation du modèle Danio rerio est donc parfois nécessaire pour déterminer l'effet de la métabolisation des produits.
Réduction
En amont du projet, une bibliographie sur le produit chimique est effectuée afin de vérifier l'absence de données correspondant au projet et donc d'éviter un essai non indispensable. S'il s'agit d'un produit appartenant à la même famille d'un autre produit précédemment testé, il peut être judiceux de s'affranchir d'un essai préliminaire pour réduire le nombre de poissons utilisés. La ligne directrice préconise : "Un minimum de sept poissons doit être utilisé à chaque concentration expérimentale et dans le(s) témoin(s). Les poissons doivent être répartis au hasard dans les différents groupes de traitement. Aucune répétition inutile des cuves expérimentales n'est requise." Notre projet privilégie un mode opératoire séquentiel : une série de concentrations du produit doit être testé, mais seules les concentrations les plus faibles sont testées dans un premier temps. Si aucun effet n'est observé, alors les concentrations plus élevées sont testées. Cela permet d'éviter d'exposer inutilement des poissons à des concentrations trop élevées. Selon la toxicité des produits testés, différents scénarii d'analyses sont possibles. Dans le cas où 50% des produits testés ne présentent pas de toxicité, alors, sur l'ensemble des essais réalisés, nous observerons une réduction d'effectif de 27%. Les résultats sont ensuite analysés statistiquement grâce à des modèles permettant l'obtention d'une valeur indiquant la concentration en produit qui engendre la mort de 50% des poissons. Il se peut que les produits à tester ne soient pas solubles, or, la tendance actuelle lors de la réalisation des essais d'écotoxicologie est de s'affranchir de l'utilisation de solvant en optimisant les méthodologies de mise en solution d'un composé peu soluble . Par conséquent, le nombre de poissons utilisés lors d'un projet sera réduit.
Raffinement
Les béchers accueillant les poissons lors de la procédure sont entourés d'un poster reproduisant le milieu naturel des poissons. Le milieu dans lequel se trouvent les poissons est renouvellé tous les jours. La température, l'oxygène dissous et le pH sont contrôlés quotidiennement. Tout au long d'un essai, l'apparition de points limites précoces est surveillée. L'observation et l'enregistrement de ces signes doit se faire au minimum deux fois dans les premières 24 heures avec au moins 3 heures d'intervalle entre deux observations (exemple : 2h, 5h, et 24h après le début de l'exposition). Cette observation doit ensuite se faire deux fois par jour (matin et soir de préférence) et les points limites sont évalués dans la grille de score. Les poissons atteignant un score témoignant d'une douleur, d'une souffrance ou d'une angoisse intense sont retirés de l'essai et mis à mort . Les poissons non exposés (témoins) sont récupérés et placés dans un aquarium de stabulation afin d'être conservés jusqu'à leur adoption.
Choix des espèces
Les poissons sont des organismes qui intègrent les données de l'environnement dans lequel ils évoluent car ils se situent en haut de la chaine trophique et représentent un bon indicateur de leur environnement. L'utilisation des poissons permet de mettre en évidence la potentielle toxicité des déchets qu'ils rejettent après avoir dégradé le produit initalement présent dans le milieu. Cet impact ne peut pas être mis en évidence par les oeufs ou les larves de poissons qui ne dégradent pas ou moins les produits. Les poissons utilisés sont de l'espèce Danio rerio comme préconisé par la ligne directrice suivie lors de cette procédure. Leur taille varie entre 1 et 2 cm de longueur (juvéniles) pour respecter les critères de taille indiqués. Le Danio rerio est un modèle scientifique très étudié et utilisé, de part sa facilité d'élevage, d'entretien, et de reproduction, avec des conditions environnemenales de bien-être peu exigeantes et facile à mettre en place. Selon la norme OCDE les poissons utilisés seront des juvéniles de 1 à 2 cm (poissons n'ayant pas atteint la maturité sexuelle).
Evaluation du potentiel antibactérien de solutions alternatives à l’utilisation d’antibiotiques pour lutter contre l’infection à Aeromonas salmonicida chez la truite arc en ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
900 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par injection d'une bactérie pathogène, une centaine servant d'abord à caler la dose qui tue la moitié des poissons, les autres à tester trois additifs alimentaires présentés comme des solutions de rechange aux antibiotiques. Le porteur indique que l'infection provoque une mortalité rapide, en 48 à 72 heures, et n'attend aucun effet indésirable des additifs. Il justifie le recours à l'espèce cible par la complexité du système hôte-pathogène, la finalité étant la pisciculture intensive de cette truite "à fort intérêt économique".
Objectifs
Les infections bactériennes en piscicultures intensives représentent un problème majeur pour le bien-être et la santé des animaux. S'il existe des antibiotiques et des autovaccins relativement efficaces pour un certain nombre de pathologies, certaines maladies restent néanmoins difficiles à combattre. Ce projet s'inscrit dans la recherche de bioalternatives aux traitements antibiotiques couramment utilisés et propose d'évaluer l'effet chez une espèce d'eau douce à fort intéret économique, la truite arc en ciel, et dans un contexte d'infection expérimentale avec une bactérie pathogène majeure, Aeromonas salmonicida, de 3 produits développés pour le marché des animaux de rente terrestres autorisés pour l'alimentation animale en Europe. Ce projet intègre 2 procédures : la première vise à développer le modèle infectieux truite arc en ciel / A. salmonicida et à déterminer la concentration bactérienne générant une mortalité de l’ordre de 50% par injection intra-péritonéale. La seconde testera l’effet des 3 bioalternatives sur la croissance et la survie d'animaux qui subiront une infection bactérienne à A. salmonicida.
Bénéfices attendus
L'analyse statistique des résultats permettra de déterminer si les bioalternatives testées ont ou non un effet significatif sur la survie des animaux traités et leur croissace durant cette phase d'infection expérimentale. En cas d'effets positifs, ces solutions pourront être proposées de manière plus systématique pour une utilisation en pisciculture.
Procédures
Les animaux subiront uniquement une anesthésie de courte durée (10 minutes maximum) à l'eugénol lors de la pesée et prise de taille initiale survenant avec le premier nourrissage avec les aliments formulés avec les bioalternatives et lors de la phase d'injection de la souche bactérienne pathogène, à laquelle sera couplée une prise de poids/taille individuelle. Les individus contrôles (non-infectés) subiront une prise de sang sous anesthésie au terme des 5 ou 6 semaines de nourrissage avec les bioalternatives (durée variable en fonction des produits). Des pesées seront également réalisées post-mortem.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable des bioalternatives n'est attendu sur les animaux traités car ils ont été évalués en amont pour leur potentielle toxicité. L'infection par A. salmonicida induira une mortalité significative des animaux qui survient généralement très rapidement (48 à 72h) après l'inoculation de la souche.
Devenir
Animaux infectés expérimentalement avec une bactérie pathogène et donc ne pouvant être réutilisés.
Remplacement
Les tests d'efficacité antimicrobienne menés in vitro doivent obligatoirement être complétés par des tests in vivo sur l'espèce animale cible, tests plus représentatifs de la complexité d'un système biologique hôte / pathogène.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera limité à son maximum tout en permettant de garantir la pertinence scientifique des essais et de déterminer un potentiel effet significatif du peptide testé. Un total de 900 animaux maximum seront utilisés : 100 pour mettre en place le modèle d'infection et déterminer la dose létale permettant d'obtenir 50% de mortalité avec Aeromonas salmonicida sur le modèle truite arc en ciel et 800 pour déterminer l'efficacité du des bioalternatives dans un contexte d'infection expérimentale.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux, à savoir, un volume d'eau adapté en circuit ouvert avec une oxygénation suffisante en fonction de la biomasse, un rythme jour/nuit naturel, la présence de suffisamment de congénères pour exprimer un répertoire comportemental riche, une alimentation adaptée à leur stade de développement. Les animaux présentant des signes de souffrance (comportement anormal, changement de couleur de robe, plaies cutanées, perte d'équilibre, ...) subiront une mise à mort compassionnelle.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est l'espèce d'eau douce la plus produite en France et dans beaucoup de pays d'Europe. La furonculose touche principalement cette espèce. Nous utiliserons des animaux issus de la reproduction de Novembre 2021 (nés en Déc 2021) qui feront environ 15g au moment des essais. La furonculose touche tous les stades de vie mais les poissons jeunes sont plus fragiles.
Formation réglementaire destinée aux personnes concevant ou réalisant des procédures expérimentales et des projets sur modèles aquatiques : Travaux pratiques sur espèces aquatiques
- Formation professionnelle
Poissons zèbres : 140
Autres poissons : 60
216 animaux aquatiques (xénopes, poissons-zèbres, carpes koï) vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, une partie tuée à l'issue, d'autres adoptés ou réutilisés d'une session à l'autre. Les xénopes femelles reçoivent une injection d'hormone puis un massage abdominal pour prélever des ovocytes, les poissons-zèbres un prélèvement de gamètes et une biopsie de la nageoire, le tout lors de travaux pratiques de formation. Le porteur présente ces séances comme une obligation réglementaire et emploie surtout des animaux "de réforme". Il affirme que le remplacement des animaux vivants est "impossible" pour la pratique, tout en l'évoquant pour la théorie.
Objectifs
Les formations concepteurs sont encadrées par l’arrêté du 1er février 2013 relatif à l’acquisition et à la validation des compétences des personnels des établissements utilisateurs, éleveurs et fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques. Cet arrêté défini le programme de base et ce dernier doit comporter une partie : Procédure faiblement invasive : théorie et pratique. Cet aspect pratique, à but éducatif, doit donc permettre aux stagiaires futurs concepteurs ou applicateurs de procedures expérimentales de se familiariser avec les manipulations élémentaires sur les principales espèces aquatiques utilisées à des fins scientifiques. A l'issue de cette séance, les expérimentateurs maitriseront les aspects élémentaires de zootechnie et seront en mesure de réaliser des anesthésies et des mises à mort dans le respect de la réglementation en vigueur.
Bénéfices attendus
A l'issue de la formation les stagiaires seront réglementairement formés, auront acquis les connaissances et techniques leur permettant de garantir le maintien du bien-être animal dans le cadre de leurs travaux de recherche scientifique. La prise en charge de la douleur, l'identification précoce des signes cliniques des animaux, seront autant d'éléments permettant d'améliorer la condition des animaux détenu en captivité.
Procédures
Les xénopes femelles seront soumises à une injection, sous contention d’une minute, d'hormone gonadotropine par session de travaux pratiques, le lendemain un prélèvement d’ovocyte par massage abdominal sera réalisé pour une durée de 2 minutes maximum. Les poissons-zèbres seront soumis à un seul prélèvement de gamètes par individu (sperme et ovocytes) de manière non- invasive, et une biopsie d'une faible portion de la nageoire caudale, l’ensemble de la manipulation n’excédera pas 10 min par individu, réalisé sous anesthésie. Les carpes koï seront soumises à une anesthésie n’excédant pas 10min.
Impact sur les animaux
La majeure partie des manipulations sera réalisée sous anesthésie par balnéation (tricaïne ou benzocaïne) limitant les sources d’inconfort pour les animaux. Le seul effet indésirable potentiel pourra it apparaître suite à la biopsie de la nageoire caudale. Bien qu'il s'agisse d'un organe capable de régénération, il présente des nocicepteurs, c'est pourquoi un analgésique sera administré en post-prélèvement. Les animaux seront manipulés à l’aide d’une épuisette, pouvant présenter une légère source de stress lors des transferts de bac à bac.
Devenir
Poisson-zèbre et carpe koï : En fin de procédure les animaux seront mis-à-mort ou adopté si leur état de santé le permet. Xénopes : Les animaux seront maintenus en vie pour être réutilisée d'une année à l'autre, les procédures etant faiblement invasives.
Remplacement
Dans le cadre de la réglementation, lors de séances de Travaux Pratiques le remplacement des animaux par un modèle alternatif est impossible. Toutefois, lors des enseignements théoriques, le recours aux méthodes alternatives (IPS, organoïdes, organes sur puces, impression 3D de tissus, utilisation d’embryons) est largement évoqué et encouragé dès que cela est possible.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés est calculé au plus juste (pour chaque session, 1 à 2 animaux par espèce et par binôme/trinôme de stagiaires, ainsi qu’un nombre restreint d’animaux pour les démonstrations par les encadrants) et la quantité est toujours adaptée au nombre de stagiaires. Nous utiliserons dans la mesure du possible des animaux adultes issus de l'élevage standard, animaux dit de réforme : anciens reproducteurs ou individus ne présentant pas les standards commerciaux (carpes-koï), dont le devenir est la mise à mort dans le but de ne pas produire d'animaux destinés exclusivement à la réalisation de ces travaux pratiques. Nous nous efforcerons de réutiliser une partie des animaux d'une session à l'autre lors des sessions de TP rapprochées, les xénopes femelles seront réutilisées sur plusieurs sessions sur plusieurs années.
Raffinement
Un minimum de 3 formateurs expérimentés sera présent en permanence lors des séances de manière à encadrer au plus près les stagiaires lors des manipulations, un maximum de 12 stagiaires (soit 1 formateur pour 4 apprenants) par session sera respecté, permettant un suivi des animaux au plus près et un encadrement strict des gestes techniques. Une attention toute particulière est portée pour la diminution des contraintes exercées aux animaux, la majeure partie des manipulations sera réalisée sous anesthésie, l'application d'un analgésique sera systématique afin de miniser toute douleur potentielle. Des points limites prédictifs stricts et adaptés au projet de formation sont mis en place et appliqués dès leur seuil atteint.
Choix des espèces
Poisson-zèbre et xénope sont les principales espèces utilisées à des fins scientifiques. Leurs facilités d'élevage, la vaste documentation disponible et la large communauté scientifique en font des modèles de choix. Les connaissances zootechniques disponibles et les caractéristiques biologiques (induction de ponte, nombres d'œufs, température, etc.) de ces 2 espèces permettent de présenter l'ensemble des manipulations élémentaires réalisées lors des procédures expérimentales mises en œuvre dans les projets de recherche. Les poissons étant un groupe paraphylétique composé d'une immense diversité d’espèces, il est important de pouvoir effectuer les manipulations sur un modèle différent. Cette formation est ouverte à une large communauté scientifique, travaillant sur un éventail d’animaux très varié. La carpe koï, poisson téléostéen d’eau froide, présente des caractéristiques complémentaires au poisson- zèbre tropical, notamment du fait de sa taille et de son écologie, elle permettra de mettre en évidence des aspects spécifiques à prendre en considération notamment lors des anesthésies. Xenopes et poissons-zèbres : les animaux utilisés seront uniquement des adultes sexuellement matures. L'ensemble des manipulations et observations doivent être réalisées sur des animaux adultes afin d'apporter aux stagiaires les meilleurs éléments de formations pour leur procédures futures, d'autre part l'induction de pontes par injection d'hormone ne peut s'effectuer que sur des femelles xénopes adultes. Carpe koï : les animaux seront des juvéniles, de l’ordre de 10 à 15 cm non-encore sexuellement différenciés
Étude préliminaire des déplacements de chevaines, brèmes, perches communes et gardons entre un refuge thermique hivernal (affluent) et le cours d’eau principal
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
24 poissons sauvages de quatre espèces (chevaines, brèmes, perches, gardons) vont être utilisés, relâchés vivants dans leur rivière plutôt que tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont capturés par pêche électrique, anesthésiés, puis reçoivent par chirurgie un émetteur acoustique implanté dans l'abdomen et une injection d'antibiotique. Le porteur suit leurs déplacements entre un affluent-refuge et le cours principal pour comprendre l'effet du changement climatique sur ces regroupements hivernaux. Il affirme que le comportement en milieu naturel ne peut s'étudier ni en conditions contrôlées ni par modélisation.
Objectifs
Évaluer l’impact du changement climatique sur les écosystèmes aquatiques continentaux passe par la connaissance des stratégies de sélection de l'habitat des espèces et de l’accessibilité des habitats. Ces stratégies sont dépendantes des espèces et du stade de développement des individus. La dimension thermique de ces habitats a été peu étudiée jusque là. Si la notion de refuge thermique froid estival a rapidement été identifiée, notamment dans le cadre de la gestion des espèces d’eau froide, des études récentes ont pu mettre en évidence l’importance de refuges chauds hivernaux, en particulier pour la croissance individuelle. Par ailleurs, des observations de terrain récentes ont mis en évidence la présence de "hot spots" plurispécifiques saisonniers de forte densité de poissons. Ces regroupements massifs pourraient jouer un rôle majeur dans la dynamique des populations et méritent à ce titre d’être étudiés précisément. Le projet testera l'hypothèse que les regroupements hivernaux de poissons sont déterminés par des discontinuités thermiques entre les affluent et la rivière principale lors des pics de froid hivernaux. Le objectifs seront (i) de renseigner les mouvements des poissons entre le cours principal et les affluents refuges en période hivernale, (ii) de mettre en évidence les déterminismes environnementaux de ces mouvements (température, débit) et (iii) d'évaluer l’impact d’obstacles à la migration sur ces mouvements. La réalisation du projet nécessite la capture de poissons lors du regroupement dans l'affluent, leur marquage par implantation chirurgicale d’un émetteur acoustique et le suivi de leurs déplacements par télémétrie active (recherche mobile-active sur le secteur d’étude). Quatre espèces de poissons seront ciblées du fait de leur présence avérée dans le regroupement et du fait de la diversité des stratégies d'utilisation de l'habitat qu'elles représentent.
Bénéfices attendus
L’hypothèse principale du projet est que les regroupements hivernaux de poissons constatés dans des affluents sont déterminés par des discontinuités thermiques entre ces affluents et le cours principal durant les pics de froid hivernaux. L’expérimentation de suivi par télémétrie acoustique active permettra de mieux comprendre l’arrivée des poissons dans un affluent et la destination (dispersion du banc) de ces poissons dans le cours principal. Ce projet apportera des connaissances essentielles à propos de la répartition spatiale et temporelle des poissons, notamment en cas de stress thermique. Une meilleure compréhension des besoins de connectivité entre tous les habitats fonctionnels (refuge, alimentation, reproduction) pour les poissons permettra de (i) mieux définir et gérer la continuité piscicole et (ii) protéger les zones refuges (refuges thermiques par exemple). Dans un contexte de changement climatique, la présence de refuges thermiques pourrait s’avérer déterminante pour la résilience de certaines populations. L’étude se focalise sur quatre espèces de poissons dont les exigences écologiques sont différentes, afin de suivre les déplacements des poissons après le regroupement dans le refuge thermique.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés individuellement et un acte chirurgical simple d'environ 5 min permettra d’implanter un émetteur acoustique dans la cavité générale. Le poids de l’émetteur est très faible par rapport à la masse du poisson marqué. Le poisson anesthésié est maintenu en immersion, de manière à ce que ses branchies soient constamment irriguées par la solution d’anesthésie, lui permettant de continuer à respirer. Enfin, une injection intramusculaire d’antibiotique à large spectre et longue action est réalisée pour limiter le risque d’infection.
Impact sur les animaux
Les poissons subiront un premier stress lors de leur capture, inhérent à la pêche électrique. Cette technique est réputée pour engendrer peu de mortalité. Ensuite le stress peut être généré par la manipulation des individus et par l’acte chirurgical réalisés par les expérimentateurs. Les conditions de stabulation et balnéation-sédation et une surveillance continue des poissons permettront de limiter au maximum le stress des individus manipulés. En cas de blessure ou de stress manifestes, les poissons seront mis à mort par immersion dans un bac avec un sur-dosage d'anesthésique.
Devenir
Tous les animaux capturés et tous les animaux opérés seront rapidement relâchés vivant dans leur milieu d’origine.
Remplacement
Le modèle animal ne peut pas être remplacé pour répondre à la problématique posée (règle des 3 R : Remplacement) étant donné qu’il s’agit d’étudier le comportement des individus en milieu naturel. De ce fait il n’est pas envisageable de réaliser cette expérimentation sur d’autres individus ni de réaliser ces expérimentations en conditions contrôlées. L’absence de connaissances quantitatives sur les déplacements annule également toute possibilité de modélisation. Le modèle poisson issu du milieu naturel est pertinent pour cette étude et ne peut donc pas être remplacé pour répondre à la problématique posée.
Réduction
Il s’agit d’une étude préliminaire et le nombre de poissons étudié est minimisé tout en assurant l’observation d’un nombre suffisant d’individus pour émettre des premières hypothèses à propos de leurs comportements. De ce fait, les analyses sont souvent descriptives et réalisées à l’échelle individuelle, tant la variabilité inter-individuelle des comportements est forte. Un petit nombre d’individus n’est donc pas un problème pour ce genre d’étude. Pour cette expérience, n=24 individus seront utilisés au total et relâchés vivants dans leur milieu d’origine. Ce total, qui correspond à un effectif de six individus prélevés (idéalement trois juvéniles et trois adultes) pour chacune des quatre espèces cibles sera suffisant pour effectuer des analyses biologiques classiques en télémétrie (comportement de déplacement) en limitant au maximum le nombre d’individus manipulés, permettant ainsi de respecter la règle réduction des 3 R.
Raffinement
Les poissons seront capturés et placés en stabulation le plus rapidement possible, dans des bacs de 80 L remplis d’eau de la rivière d’origine, renouvelée toutes les heures. L’expérimentation étant prévue en période froide (décembre – février), la température et l’oxygène dissous seront peu limitants. Un bulleur permettra d’assurer une parfaite oxygénation de l’eau des bacs. Le remplacement fréquent de l’eau des bacs empêchera le risque de choc thermique entre bacs ou entre milieu naturel et bacs. D’autre part les poissons ciblés resteront peu de temps dans ces bacs. Les autres poissons capturés (espèces non ciblées ou de masse trop faible) seront remis dans leur milieu d’origine directement. Les bacs seront munis de couvercles diminuant lumière, stress et tentative de fuite. L'anesthésie permettra de limiter la souffrance de l'animal lors de la mise en place de la marque. Cette marque ne dépassera jamais 2% de la masse du poisson dans l'air. Ces marques permettent de localiser individuellement les poissons sans obligation de les recapturer pour récupérer des données. Enfin une antibiothérapie préventive en intramusculaire permettra pour chaque individu marqué d'éviter les risques d'infection.
Choix des espèces
L’objectif est de caractériser le comportement de déplacement de poissons sauvages en milieu naturel entre le cours principal d’un fleuve et son affluent, où s’opèrent des regroupements hivernaux. Ainsi, seules les principales espèces déjà observées dans l'affluent sont pertinentes pour l’expérimentation. Les quatre espèces ciblées et les stades de développement retenus pour chaque espèce (juvénile et adulte) représentent différentes stratégies d’utilisation de l’habitat.