Poissons
Effets des plantes sur la croissance, le bien-être et l’état physiologique de la perche commune en aquaponie
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Pour mesurer l'effet des plantes sur la croissance de poissons en aquaponie, 200 perches communes sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque poisson est capturé à l'épuisette, anesthésié puis soumis à une prise de sang, un stress estimé à cinq minutes au maximum. Contrairement à la plupart des projets, les perches sont gardées vivantes à l'issue. Le porteur affirme qu'aucune information n'existe dans la littérature sur ces effets, ce qui justifie selon lui le recours aux animaux.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d'analyser les effets de la présence et de la diversité des plantes sur la croissance, le bien-être et l’état physiologique d’une espèce de poisson élevée en aquaponie (production combinée de plantes et de poissons). Les hypothèses de ce travail sont les suivantes : 1. En aquaponie les plantes cultivées produisent des biomolécules par leurs racines, ces biomolécules s’accumulent dans l’eau et affectent la croissance, le bien-être et l’état physiologique des poissons. 2. Les différentes plantes produisent différentes biomolécules et en conséquence ont des effets différents sur la croissance, le bien-être et l’état physiologique des poissons.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de démontrer les effets des plantes (racines) sur les performances zootechniques et la physiologie des poissons élevés en aquaponie et d'identifier les biomolécules produites par les racines des plantes. Une caractérisation des activités biologiques (antifongiques, antibactériennes, antistress, antioydantes) des biomolécules les plus abondantes permettra d'évaluer les niveaux d'action de ces molécules.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements de sang suite à une anesthésie.
Impact sur les animaux
Une nuisance attendue sur les poissons est un stress lié à leur capture au moyen d'une épuisette et leur manipulation lors des prélèvements de sang. Le stress sera de courte durée, au maximum 5 minutes entre la capture du poisson (lequel sera anesthésié) et la fin du prélèvement de sang.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie.
Remplacement
Le remplacement n'est pas envisageable dans le cadre du présent projet. La complexité (nombreuses biomolécules produites) et la méconnaissance des effets des plantes sur les poissons élevés en aquaponiie nécessitént la mise en oeuvre d'une démarche expérimentale. Il n'existe aucune information dans la litérature sur ce sujet. De plus la réponse des poissons est également complexe et ne peut se limiter à un seul indicateur, aussi la compréhension de cette réponse exige l'utilisation d'un grand nombre d'indicateurs et la mobilisation d'analyses in vivo.
Réduction
Notre étude mobilisera 200 poissons. Nous avons réduit au maximum leur nombre en nous appuyant des analyses statistiques réalisées a priori pour chacune des deux expériences. Nous ne prélèverons du sang que sur 5 poissons par bac au début et à la fin des expérimentations.
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 (mesures trois fois par semaine de la qualité physico-chimique de l'eau des pilotes aquaponiques et corrections si necessaires) et en évitant le bruit et les mouvements busques. Des bâches noires ont été installées autours des pilotes aquaponiques pour protéger les poissons (ils ne voient pas les passages des personnes). Pour toute manipulation (contrôle de croissance, prélèvement de sang), les poissons sont anesthésiés selon les préconistions de notre vétérinaire. Si malgré l'attention et les soins portés sur les animaux, il arrive qu'un point limite soit atteint (arrêt de l'alimentation), le ou les poissons concernés seront sortis du lot expérimental et seront replacés dans un bassin de quarantaine où ils feront l’objet d’une surveillance particulière (comportement de nage et position dans la colonne d'eau, reprise du comportement alimentaire). Si le poisson ne se réalimente pas au bout de 8 jours, il sera mis à mort selon la procédure décrite plus haut.
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler sur la perche commune car la biologie de cette espèce est bien connue et son élevage est complètement maîtrisé. Tous les poissons utilisés dans le projet seront au stade juvénile. Cela correspond à des poissons de 40 g environ. Ce stade est justifié car l'objectif est d'étudier les effets sur la croissance, aussi utiliser des juvéniles permettra d'avoir des animaux avec un potentiel de croissance élevé. De plus ce stade de vie est particulièrement adapté au volume des pilotes aquaponiques.
Identification par suivi acoustique de zones fonctionnelles des espèces clés exploitées par la pêche
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 200
Tous remis à l'eau après la procédure, 350 poissons dont des loups et des daurades sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu est capturé à l'hameçon ou au filet, anesthésié, puis équipé d'une balise acoustique implantée et d'une marque externe, en moins de dix minutes. La capture et l'implantation exposent les poissons au stress et à des blessures possibles liées à l'engin de pêche. Le suivi, destiné à identifier les zones de reproduction d'espèces exploitées par la pêche, laisse les 350 individus marqués vivre dans leur milieu naturel.
Objectifs
Le loup (Dicentracus labrax) et la daurade royale (Sparus aurata) sont des espèces côtières de premier plan. Elles sont particulièrement exploitées par la pêche professionnelle et récréative. Aujourd'hui, de nombreux aspects de leur cycle de vie ont été elucidés, mais certains restent encore inconnus, notamment ceux liés aux migrations régionales, limitant la mise en place de mesures de gestion de ces ressources. Suite aux résultats de précédents projets sur la dynamique spatiale de ces deux espèces, il a été mis en évidence que les lagunes jouaient un rôle important dans leur phase d’alimentation. Si pour l’instant certaines zones de reproduction ont pu être identifiées pour la daurade, aucune information n’est disponible précisemment pour le loup. Il existe un enjeu important de pouvoir affiner la connaissance des zones de reproduction de ces espèces exploitées, mais aussi d’autres espèces structurantes pour l’écosystème (e.g. saupe, poisson lune). En effet, les gestionnaires ont de vaste aires marines protégées à géréer et ont besoin d’approfondir leurs connaissances sur les zones d’importance pour les espèces exploitées de type « reproduction » en vue d’en garantir le bon état. Par ailleurs, trois espèces de poissons sont de plus en plus signalées par les pêcheurs sur la zone : la daurade coryphène (Coryphaena hippurus), le tassergal (Gasterosteus saltatrix) et le barracuda (Sphyraena viridensis). Dans un contexte de changement climatique, les gestionnaires souhaitent affiner le rôle de leurs aires sous gestion dans le cycle de vie de ces trois espèces. L'objectif du projet est (1) d’identifier des potentielles zones de frayères de loups, (2) affiner l’utilisation de l’espace de la daurade s’alimentant sur le périmètre du parc, (3) de caractériser l’utilisation de l’espace du parc par les saupes (Sarpa salpa) et les poissons lune (Mola mola), et (4) de caractériser les déplacements des trois nouvelles espèces émergentes que sont la daurade coryphène, le tassergal et le barracuda. La méthode employée sera la télémétrie acoustique.
Bénéfices attendus
Grâce à un important réseau d’écoute (hydrophones placés en mer) en place, l’analyse spatiale des déplacements des individus marqués sur la durée de vie de la balises (>2.5 ans) ou jusqu’à la capture éventuelle de l’individu permettra de confirmer les zones et période de reproduction et d'alimentation de ces espèces, leur niveau de fidélités d'une année sur l'autre et la dynamique spatiale qu'il existe entre aires marines protégées. Les résultats seront directement exploités par les gestionnaires d’aires marines protégées partenaires du projet pour adapter leurs mesures de gestion afin d'optimiser la préservation de ces ressources. Il est ainsi prévu de mettre à disposition ces résultats dans le cadre de groupe de travail rassemblant les scientifiques et les représentants des pêcheurs professionnels et de loisir. Des mesures de gestion adaptées pourront être ainsi concertées en local voire étendues aux aires marines adjacentes concernées.
Procédures
L'ensemble des individus seront soumis à une phase de captures par un hameçon, un filet non maillant de type verveux ou une épuisette, puis anesthésié avant une phase d'implantation d'une balise acoustique et d'une marque externe pour son identification ultérieure. L'ensemble de la procédure dure moins de 10 mn avant la remise à l’eau de l’individu dans son milieu naturel.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors de la capture sont essentiellement le stress lié à la capture, des blessures éventuelles liées à l’engin de pêche ou à la manipulation entre l’engin et les bacs de confinements. Des mesures de raffinement sont prises pour limiter le stress et le risque de blessure. La nuisance attendue lors du marquage externe est équivalente à la piqûre d’une aiguille. Le marquage intracorporel implique une incision suturée suite à laquelle il n’est pas attendu d’effets indésirables.
Devenir
L’ensemble des individus marqués (soit 350) dans le cadre de ce projet seront replacés dans leur milieu naturel, l’objectif de l’étude étant de caractériser leur cycle de vie dans le milieu marin.
Remplacement
L'intérêt du projet étant d’étudier le comportement spatial de ces 7 espèces dans leur milieu naturel, il n’est pas possible de les remplacer.
Réduction
Il est toujours difficile en écologie spatiale de déterminer le nombre d’individus nécessaires pour capturer la variabilité de l’utilisation de l’espace pour une population. Ce nombre est variable en fonction des objectifs, des caractéristiques écologiques de l’espèce concernées et des modèles utilisés. Sur la base d’études sur l’effet de l’échantillonnage sur la qualité des résultats, le nombre d'individus testés dans les différents lots et procédures est minimal compte tenu de la dispersion de ces espèces, leur nombre en milieu naturel et la nécessité de capturer la majorité de la variabilité du comportement de ces espèces dans cette phase migratoire. Pour le loup (identification des zones de reproduction), 50 individus seront ciblés sur 3 zones géographiques soit un total de 150 individus. Pour la daurade et la saupe (compléter les connaissances sur la migration de cette espèce dans les eaux du parc), 50 individus seront ciblés en complément de ceux déjà marqués et actifs dans le réseau via d’autres projets. Pour la daurade coryphène, le tassergal, le barracuda et le poisson lune, en l’absence actuelle de connaissances sur leur déplacement dans la zone d’étude, il est prévu de cibler uniquement 25 individus de chaque espèce en mer afin d’avoir une première estimation des niveaux de déplacement régional et mieux cibler le nombre nécessaire pour une étude plus globale.
Raffinement
L’ensemble des étapes du projet est mis en œuvre de sorte à limiter les nuisances. La capture est réalisée avec des hameçons, des leurres de forme ou de taille à limiter les blessures et éviter l’ingestion par le poisson, au filet non maillant ou à l’épuisette. La capture sera réalisée par des pêcheurs professionnels ou guides de pêche, garantissant une manipulation minimale et des gestes techniques minimisant le risque de blessure. Des épuisettes en silicone limitent l’abrasion du poisson à sa sortie de l’eau et seront associées à une manipulation minimale des individus. Le marquage est réalisé sous anesthésie générale pour toutes les espèces, un bullage dans le bac de réveil permet une bonne récupération du poisson avant d’être relâché en douceur sans exondation. L'ensemble du protocole de l'endormissement au réveil dure moins de 10 mn.
Choix des espèces
Le loup, la daurade royale, la saupe, le tassergal, le barracuda ou encore la daurade coryphène sont des espèces de premier plan, tant pour leur exploitation, leur valeur commerciale et leur aquaculture, et le poisson lune pour ses aspects emblématiques. Leur cycle de vie reste partiellement connu, limitant la capacité des scientifiques à fournir un appui aux gestionnaires de cette ressource. Le plan de gestion des parcs naturels marins prévoient la mise en place d’une gestion conjointe et durable de leur exploitation ou protection avec la pêche professionnelle et la pêche de loisir. Cette gestion passe par la connaissance des zones fonctionnelles, l’utilisation de l’espace dans le temps et leur protection. En second lieu, cette étude porte sur le barracuda, le tassergal et la daurade coryphène, nouvellement apparus, dont les usagers de la mer signalent au parc marin leur recrudescence. Dans un contexte d’adaptation de la pêche au changement climatique, les gestionnaires souhaitent anticiper les modifications de répartition des espèces dans le milieu marin. Pour le loup, la daurade et la saupe, l'objectifs est d’affiner les connaissances locales de leur(s) zone(s) de reproductions éventuelles. Les individus capturés seront donc des individus matures. Pour la daurade coryphène, le tassergal, le barracuda, et le poisson lune, les marquages seront opportunistes et concerneront aussi bien des individus juvéniles qu’adultes.
Evaluation de la virulence de 2 souches récentes de virus de la septicémie hémorragique virale sur alevins de truites arc en ciel
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Plongés trois heures dans une eau chargée de virus, 600 alevins de truite arc-en-ciel subissent une infection expérimentale, dont 480 dans des procédures classées au niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. L'épreuve reproduit deux souches récentes du virus de la septicémie hémorragique virale et provoque une mortalité pouvant être importante. Sur les survivants, une prise de sang sous anesthésie précède la mise à mort. Le porteur justifie l'infection par un objectif de surveillance sanitaire, ces souches ayant été détectées en France en 2024 et 2025.
Objectifs
Cette étude a pour objectif d’investiguer l’impact épidémique potentiel de 2 souches du virus de la Septicémie Hémorragique Virale (vSHV) récemment détectées en France (2024 et 2025). Malgré des conditions environnementales propices à l’expression et l’amplification virale, une de ces 2 souches a été détectée sans observation de signes cliniques évocateurs de la maladie dans un élevage infecté. Les difficultés à amplifier ces souches au laboratoire sur des lignées cellulaires habituellement sensibles au vSHV, couplées à l’observation de mutations inhabituelles dans les séquences génétiques soulèvent des interrogations quant à leur niveau de virulence . L’infection expérimentale contrôlée d’alevins de truites arc-en-ciel issus d’une lignée hypersensible par ces 2 souches de terrain comparée à un témoin positif hautement pathogène permettra de caractériser le potentiel de virulence de ces souches dans un environnement aquatique en forte évolution (réchauffement des eaux). La mise en oeuvre de 2 voies d'infection (balnéation ou injection intrapéritonéale) permettra de mieux caractériser le potentiel de pathogénicité des 2 souches et leur capacité à infecter l'hôte par voie naturelle (passage de la barrière naturelle via peau / branchies).
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mieux comprendre la circulation du virus sur le terrain et son évolution. En caractérisant le pouvoir pathogène de 2 souches atypiques récemment détectées en France en élevage, elle apportera des clés pour les études épidémiologiques menées lors de la découverte de foyers de SHV.
Procédures
Les animaux seront infectés avec les souches virales par immersion dans un volume d’eau réduit hyperoxygéné pendant environ 3 heures. En fin de procédure, des prises de sang seront réalisées sur les survivants (moins d'1 minute par animal) avant mise à mort afin d'étudier la réponse immunitaire spécifique de l'hôte (analyse des plasmas par séroneutralisation ciblant les anticorps anti-SHV).
Impact sur les animaux
La phase de balnéation dans un volume d’eau réduit hyperoxygéné (3 heures) génère un stress pour les animaux, limité du fait que le volume disponible est largement suffisant pour permettre leur mobilité. L’épreuve infectieuse virale constitue un stress sévère puisqu’elle induit l’apparition de signes cliniques et d’une mortalité pouvant être significative. La prise de sang, sous anesthésie, génère une légère douleur. L'injection par voie intrapéritonéale génère également une légère douleur, sous anesthésie.
Devenir
Mise à mort pour raison sanitaire.
Remplacement
Cette étude vise à étudier le caractère pathogène de 2 souches atypiques de vSHV récemment isolées sur le territoire français. Le virus de la SHV est un virus réglementé, faisant l’objet d’un plan National d’Eradication et de Surveillance mis en place par les autorités Françaises depuis 2017. Malgré des conditions environnementales propices à l’expression du virus, une des 2 souches étudiée ici a été détectée dans un élevage en l’absence de signes cliniques évocateurs de la maladie. Le diagnostic in vitro engagé en premier lieu ne se substitue pas à des essais in vivo qui eux seuls pourront permettre d’évaluer la virulence d’un agent pathogène suspecté.
Réduction
Le nombre de poissons et de bassins par condition a été réduit à son minimum en intégrant la variabilité inter-bassin fréquemment observée, les mortalités pouvant survenir sur les stades alevins et de façon à assurer une fiabilité statistique des résultats. Pour l’infection à virus vSHV, 90 animaux seront utilisés pour les 2 souches testées, 60 pour les contrôles, pour chacune des voies d'infection évaluées (balnéation ou injection intra-péritonéale), soit un total de 600 animaux.
Raffinement
Différents types d’enrichissement sont proposés aux animaux (couvercles sur les bassins et bullage leur permettant d'avoir des zones d'ombre et de turbulence). L'état de santé général des poissons sera évalué quotidiennement en utilisant une grille de points limites adaptée intégrant plusieurs paramètres (nage, comportement, état physique). En fonction des scores obtenus avec cette grille, des actions pourront être mises en place comme des mesures de surveillance accrue et/ou une mise à mort compassionnelle.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est l'espèce d'eau douce la plus produite en France. Les stades alevins sont les plus sensibles au vSHV.
Étude de l´effet combiné du stress toxique (polluants historiques) et thermique (température) sur la truite : approche comportementale et non invasive via le mucus
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Anesthésiées, capturées à l'épuisette, pesées puis soumises à un prélèvement de mucus et à une injection de polluants dans l'abdomen, 165 truites communes subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger, toutes tuées à l'issue. Le porteur expose les poissons à des PCB et à du benzopyrène, seuls ou combinés à un stress thermique, pour en mesurer l'effet sur l'immunité et le comportement. Il indique un possible léger saignement au point d'injection et un stress lié aux manipulations. La mise à mort sert à prélever le foie afin de vérifier si le mucus, moins invasif, pourrait un jour remplacer ces prélèvements.
Objectifs
Les milieux aquatiques sont régulièrement exposés à des polluants issus des activités humaines. Certains composés anciens et persistants, tels que les hydrocarbures et les polychlorobiphényles (PCB), restent présents dans l’environnement malgré leur interdiction depuis plusieurs décennies. Ces substances s’accumulent dans les organismes vivants et peuvent altérer leur santé. La truite commune a été choisie comme espèce modèle pour ce projet car elle est largement présente dans les rivières françaises et constitue un indicateur reconnu de la qualité des milieux aquatiques. L’objectif de cette étude est de mieux comprendre les effets de ces polluants persistants, seuls ou en combinaison avec une élévation de la température, afin de simuler les conditions liées au changement climatique. L’approche proposée permettra d’évaluer les réponses physiologiques et comportementales de la truite face à ces stress environnementaux. Les mesures seront réalisées à partir du mucus, un fluide naturellement sécrété par les poissons. Ce choix méthodologique présente l’avantage d’être non invasif, évitant ainsi le recours à des prélèvements destructifs. Des études antérieures ont montré que les prélèvements successifs de mucus n’ont pas d’effet sur la santé, la peau ni sur les défenses naturelles des poissons. À terme, ce travail permettra d’améliorer les stratégies de surveillance de la qualité des milieux aquatiques tout en réduisant le recours à des procédures expérimentales invasives sur les animaux.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à identifier des indicateurs non invasifs du stress chimique et thermique chez la truite, afin de réduire l’utilisation de méthodes invasives dans les futurs suivis écotoxicologiques..
Procédures
Pour l’ensemble des interventions, les animaux seront placés sous anesthésie. Les procédures prévues dans ce projet n’impliquent que des stress légers et de courte durée. Les poissons subissent ces procédures une seule fois. Première intervention (J0) Sous anesthésie, les poissons sont successivement : • capturés à l’épuisette, • pesés et mesurés sur une table de biométrie (durée incluant la capture : environ 30s), • soumis à un prélèvement de mucus à l’aide d’un étaleur de cellules en silicone (durée : environ 1 min), • injectés par voie intrapéritonéale à l’aide d’une seringue préalablement préparée et chargée (durée : environ 30 s). La durée totale de manipulation par animal lors de cette première intervention est d’environ 2 minutes. Seconde intervention (J+2, 48 h plus tard) Les poissons sont capturés à l’épuisette et transférés vers les bacs de comportement situés dans la même pièce thermostatée (durée du transfert : environ 30 s). Ils sont ensuite : • laissés en acclimatation pendant 20 minutes, • filmés pendant 15 minutes pour les tests comportementaux, • puis remis dans leurs bacs d’origine.
Impact sur les animaux
Compte tenu des connaissances acquises lors d’études précédentes sur les molécules de polychlorobiphényles et le Benzo[a] pyréne nous nous attendons à : Un léger saignement est possible en raison de l'administration du contaminant par injection intrapéritonéale. Les études précédentes menées sur des truites de même poids que notre expérimentation à des doses de PCB & BaP contenant les mêmes produits que notre expérimentation ne montre pas de mortalité. Un stress pourra également survenir lors des étapes de pesée, du prélèvement de mucus et lors de l’injection intrapéritonéal. Pour cela les poissons seront anesthésiés afin de minimiser les nuisances. Le prélèvement de mucus ne devrait pas engendrer de stress ou de nuisance, de précédentes études montrent que les prélèvements successifs de mucus n'ont aucun effet sur la réponse immunitaire (activité bactéricide) ni sur la structure de la peau du poisson. Les analyses de comportements peuvent engendrer du stress en raison du transfert des poissons entre les aquariums.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin d’éviter le développement d’effets néfastes à long terme. Suite à leur mise à mort, des prélèvements de tissus, notamment du foie, permettront de réaliser des dosages classiques de marqueurs de stress, afin de tester si la réponse mesurée dans le mucus est pertinente et permet de remplacer ces prélèvements classiques
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants est nécessaire dans le cadre de ce projet, car les objectifs portent sur l’évaluation intégrée des effets de polluants persistants sur le système immunitaire, le stress oxydatif et le comportement de la truite. Ces réponses dépendent d’interactions complexes entre plusieurs tissus et organes (foie, peau, mucus, système nerveux, système immunitaire), qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable dans un modèle in vitro. De plus, les processus de bioaccumulation, de métabolisation et de réponse physiologique globale nécessitent l’étude d’un organisme entier pour comprendre la dynamique réelle d’exposition et d’effet. Enfin, ce travail s’inscrit dans une démarche de développement de méthodes non invasives, visant à réduire l’utilisation future d’animaux dans les études écotoxicologiques. À terme, les résultats obtenus permettront de proposer des outils de suivi basés sur le mucus et le comportement, contribuant ainsi aux principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement)
Réduction
Les analyses statistiques envisagées seront des analyses de variances et des modèles linéaires à effets mixtes. Le nombre d’animaux utilisés a été déterminé de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables tout en limitant au maximum le nombre de poissons employés. Des calculs d’effectifs ont permis d’établir un minimum de 15 individus par condition expérimentale, soit 165 truites au total pour les onze conditions testées. Ce nombre tient compte à la fois de la variabilité naturelle entre individus et du risque faible mais non nul de mortalité pouvant survenir après l’injection. L’exposition par injection en intrapéritonéale a été retenue plutôt qu’une exposition par l’eau (balnéation), car elle permet de maîtriser précisément la dose reçue par chaque individu et de reproduire une exposition interne contrôlée, nécessaire pour relier les concentrations internes aux réponses physiologiques mesurées. Cette méthode garantit ainsi une meilleure comparabilité entre les groupes expérimentaux et réduit le nombre total de poissons nécessaires pour obtenir des résultats exploitables
Raffinement
Une grille de scoring adaptée aux poissons sera utilisée pour détecter précocement tout signe de souffrance ou d’altération de l’état de santé (comportement anormal, comportement de prise alimentaire, troubles de la nage, etc.). En cas de dégradation, les animaux concernés seront retirés de l’expérimentation et mis à mort de manière appropriée. L’environnement des truites sera enrichi pour favoriser leur bien-être : chaque bassin sera équipé de cachettes, plantes plastiques et tiges flottantes, permettant aux poissons de se dissimuler et de limiter les interactions sociales stressantes. Les bacs seront partiellement couverts afin de réduire le stress lumineux et les manipulations seront réalisées dans le calme. Les poissons seront nourris ad libitum tout au long de l’expérimentation. Avant chaque geste technique (injection, prélèvement de mucus, pesée), les animaux seront anesthésiés afin de minimiser la douleur et le stress. Les points limites seront clairement définis et appliqués pour assurer une fin anticipée à toute situation susceptible d’engendrer une souffrance inutile.
Choix des espèces
La truite commune apparait comme un bon candidat modèle pour raisons de son fort attrait économique grâce à l’activité de pêche de loisir et de son intérêt économique avec une production aquacole de 700 tonnes en France et de 19432 tonnes au niveau mondial. Ainsi, de par sa forte consommation, la truite peut faire partie de notre chaîne alimentaire ainsi la consommation de ce poisson contaminé peut avoir des répercussions sur l'homme. De plus, la truite est une espèce dont cycle de vie est maitrisé. Contrairement à d'autres modèles de poissons utilisés en laboratoire, comme le poisson-zèbre, les études sur la truite sont facilement extrapolables à d'autres espèces de poissons présentant un intérêt écologique. Les truites pour ces études seront âgées de 2 ans et donc non matures sexuellement ce qui permettra de s’affranchir pour cette étude des variations du aux hormones sexuelles. Ces truites juvéniles (~110 g) sont choisies également pour leur sensibilité accrue aux contaminants et leur comparabilité avec des poissons sauvages de taille similaire.
Optimisation de la teneur protéique des aliments biologiques pour la truite arc-en-ciel dans un contexte de changement climatique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Nourries douze semaines avec des aliments biologiques à teneur réduite en protéines, 567 truites arc-en-ciel subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, une partie étant ensuite exposée à un stress thermique. Soixante-trois sont anesthésiées puis tuées dès la première phase pour des prélèvements de tissus, et cent quatre-vingts sont transférées vers le dispositif de stress thermique. Le porteur indique que la baisse de croissance et de prise alimentaire est un effet recherché du protocole. Au total 171 truites sont tuées pour prélèvements et les autres maintenues en élevage.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, l’aquaculture biologique est confrontée à un double enjeu : réduire sa forte dépendance aux ressources marines, tout en développant des formulations alimentaires capables de soutenir la robustesse des poissons face à l’augmentation des épisodes de stress thermique. Ce projet a donc pour objectif d’identifier et d’évaluer des formulations alimentaires innovantes pour l’aquaculture biologique, à la fois durables et adaptées aux contraintes environnementales induites par le changement climatique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des connaissances scientifiques nouvelles sur la nutrition protéique en aquaculture biologique et sur les mécanismes reliant formulation alimentaire et capacité de résistance des poissons aux contraintes environnementales. Les bénéfices attendus sont les suivants : •La définition plus précise des besoins protéiques de la truite arc-en-ciel en alimentation biologique, dans un contexte de réduction des ressources marines et en l’absence d’acides aminés de synthèse (interdit en aquaculture bio). •L’évaluation du remplacement partiel de la farine de poisson par une matière première alternative, l’extrait de levure, en termes de digestibilité, d’utilisation des nutriments et de métabolisme protéique. •Une meilleure compréhension du coût énergétique associé à la digestion et au métabolisme des protéines, en particulier dans des régimes à forte teneur protéique, et de l’impact d’une réduction du taux protéique sur l’allocation énergétique chez le poisson, notamment en lien avec sa capacité à mobiliser cette énergie pour les mécanismes de réponse et d’adaptation au stress. •L’étude du rôle potentiel des extraits de levure, reconnus pour leurs propriétés immunomodulatrices et anti-inflammatoires, dans le soutien des réponses physiologiques des poissons face au stress. Ces résultats contribueront à mieux relier formulation alimentaire, métabolisme énergétique et capacité de réponse au stress, et fourniront des bases scientifiques solides pour le développement d’aliments biologiques plus durables et fonctionnels.
Procédures
Les animaux seront soumis à une alimentation expérimentale pendant 12 semaines, consistant en des formulations alimentaires différant par leur teneur en protéines et leur composition, distribuées manuellement à satiété visuelle, sans aucune procédure chirurgicale ni prélèvement sur animaux vigiles. Pour une partie des poissons, cette phase sera suivie d’une exposition à un stress thermique contrôlé ; des anesthésies suivies d’euthanasies seront réalisées à des temps définis de l’expérimentation afin de permettre des prélèvements tissulaires. Tous les prélèvements se feront post-mortem.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles du projet sont liées à l’exposition des poissons à un stress thermique modéré et à l’adaptation à des régimes alimentaires à teneur protéique réduite. La diminution du taux protéique de certains aliments expérimentaux constitue une source potentielle de contrainte pour les animaux. Elle peut entraîner une adaptation métabolique et, dans certains cas, une réduction transitoire de la croissance ou de la prise alimentaire. Ces effets sont recherchés dans le cadre du projet afin de caractériser les limites physiologiques et nutritionnelles des poissons, et feront l’objet d’un suivi attentif. Les températures appliquées dans cette étude correspondent à celles naturellement observées lors d’épisodes de canicule en conditions d’élevage. Les températures expérimentales (21 °C et 23 °C) resteront inférieures à la température critique maximale de la truite arc-en-ciel, estimée à environ 26 °C, seuil au-delà duquel les poissons ne parviennent plus à maintenir leur équilibre lors d’une élévation rapide de la température. Ces conditions thermiques, supérieures à la zone physiologique optimale mais inférieures aux seuils critiques, induiront un stress thermique modéré. Celui-ci pourra se traduire par : •une phase transitoire de léthargie en début d’exposition, liée à l’adaptation des poissons aux nouvelles conditions, •une diminution modérée de la prise alimentaire. Ces effets sont attendus comme temporaires et réversibles. L’impact global sur les animaux est considéré comme limité, les températures appliquées restant proches de la limite physiologique supérieure de l’espèce et correspondant à des conditions réalistes rencontrées en élevage estival. La mortalité ne constitue pas un résultat attendu de l’étude. Néanmoins, elle ne peut être totalement exclue compte tenu des conditions thermiques imposées, bien qu’elles correspondent à des températures observées lors de pics estivaux. Un suivi quotidien des poissons permettra de détecter rapidement tout signe de souffrance excessive ou de dégradation de l’état général.
Devenir
Au total, 567 poissons sont engagés dans le projet. Dans une première phase de l’étude, 63 poissons sont euthanasiés afin de réaliser des prélèvements tissulaires nécessaires à l’étude du métabolisme des protéines. Pour la suite de l’étude portant sur le stress thermique, seul un sous-groupe de 180 poissons est transféré vers un dispositif expérimental spécifique. Par ailleurs, les poissons non transférés dans ce dispositif ne font l’objet d’aucun prélèvement et sont replacés dans un circuit hors expérimentation, afin d’éviter toute mise à mort inutile. Les 180 poissons transférés sont ensuite soumis au protocole de stress thermique. À l’issue de cette phase, 108 poissons sont euthanasiés afin d’analyser les réponses physiologiques au stress thermique et la résilience des poissons. Les 72 poissons restants ne font l’objet d’aucun prélèvement supplémentaire et sont replacés dans un circuit hors expérimentation dédié.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact de formulations alimentaires biologiques innovantes sur la digestion, l’utilisation des nutriments et le métabolisme protéique chez la truite arc-en-ciel, dans un contexte de contraintes environnementales liées au changement climatique. Ces processus physiologiques reposent sur des interactions complexes et intégrées entre plusieurs tissus et fonctions (appareil digestif, métabolisme énergétique, réponses physiologiques au stress), qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des approches in vitro (cultures cellulaires) ou in silico (modélisation). En particulier, l’évaluation de la digestibilité des aliments, de l’allocation énergétique, ainsi que des réponses métaboliques et physiologiques associées à des variations du taux protéique et à l’utilisation d’ingrédients alternatifs certifiés BIO, nécessite l’étude d’animaux entiers dans des conditions expérimentales contrôlées.
Réduction
Le plan experimental et les effectifs ont été définis à partir de tests de puissance statistique, réalisés sur la base de données issues d'expérimentations antérieures menées sur la truite arc-en-ciel, ainsi que la variabilité biologique connue des paramètres de croissance, de digestibilité et de métabolismes étudiés. Ces analyses ont permis de déterminer le nombre minimal de poissons nécessaire pour obtenir des résultats scientifiquement robustes, tout en limitant l’utilisation d’animaux. Lors de la phase de croissance, un effectif de 27 poissons par bassin a été retenu. Cet effectif permet à la fois d’assurer la robustesse des données de croissance, compte tenu de la variabilité interindividuelle, et de maintenir une densité compatible avec le comportement grégaire de la truite arc-en-ciel. Une biomasse insuffisante pourrait en effet renforcer les interactions de dominance–subordination, induire un stress social et accroître l’hétérogénéité des performances individuelles. Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés, les phases de croissance et de stress thermique sont réalisées sur les mêmes poissons, évitant ainsi la constitution de lots distincts pour chaque étape expérimentale. Pour le stress thermique, 10 poissons par bassin, d’un poids compris entre 100 et 150 g, seront maintenus dans des bassins de 100 L. Cet effectif et cette gamme de poids ont été définis en tenant compte des contraintes techniques du dispositif expérimental permettant de réaliser le stress thermique, qui impose un nombre minimal et maximal de poissons, et du respect d’une biomasse adaptée au bien-être des poissons. La taille initiale des poissons (20-30g) a été choisie de manière à permettre la réalisation de l’ensemble de l’essai sur les mêmes individus, sans introduction de nouveaux poissons en cours d’étude. Enfin, chaque poisson sera valorisé au maximum, les mêmes individus fournissant des données de croissance, de digestibilité, ainsi que des prélèvements tissulaires destinés à des analyses biochimiques et moléculaires.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre afin de minimiser la douleur, la souffrance et le stress des animaux, tout en garantissant la validité scientifique de l’étude. Les poissons seront élevés dans des conditions optimisées en termes de bien-être : température de l’eau contrôlée et stable à 17 °C en dehors des phases de stress thermique, qualité de l’eau maintenue à un niveau optimal (oxygène dissous, renouvellement de l’eau adapté), biomasses ajustées à la taille des poissons et au comportement grégaire de la truite arc-en-ciel, photopériode naturelle. Les bassins utilisés seront de taille et de type adaptés à la biomasse hébergée, permettant l’expression d’un comportement normal et limitant les interactions de dominance. Le stress thermique appliqué correspond à des conditions réalistes de vagues de chaleur estivales, avec des températures comprises entre 21 °C et 23 °C, inférieures aux seuils critiques pour l’espèce. Les variations de température seront progressives, afin de limiter les chocs thermiques et favoriser l’adaptation des poissons. Les poissons seront nourris manuellement à satiété, deux fois par jour, avec une attention particulière portée à la prise alimentaire. Les manipulations seront limitées au strict nécessaire et réalisées par du personnel formé et expérimenté. Les transferts de poissons seront réalisés sous anesthésie afin de réduire le stress et les risques de blessures associés aux manipulations. Le bien-être animal sera évalué quotidiennement à l’aide d’une grille de scoring basée sur des points limites prédéfinis. Les critères pris en compte incluront : comportementaux : prostration ou isolement prolongé, anomalies de nage, diminution marquée de la prise alimentaire, positions inhabituelles dans la colonne d’eau ; physiques : altérations de l’état corporel, lésions cutanées, signes de pathologies ou dégradation de l’aspect général. En cas d’atteinte d’un seuil critique, l’animal concerné sera euthanasié sans délai, conformément aux procédures réglementaires en vigueur, afin de prévenir toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est l’espèce piscicole la plus produite en France et représente un enjeu agronomique, économique et sociétal majeur. Elle constitue également un modèle de référence en aquaculture biologique, fortement contrainte sur le plan nutritionnel. Les animaux utilisés dans ce projet seront de jeunes truites en phase de croissance (stade juvénile), d’un poids d’environ 20 à 30 g au début de l’expérimentation. Ce stade de développement est particulièrement adapté pour étudier l’effet de l’alimentation sur la croissance, la digestion et le métabolisme des poissons. Dans un contexte de changement climatique, la truite arc-en-ciel est de plus en plus exposée à une augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleur, susceptibles d’altérer sa physiologie, sa croissance, son efficacité alimentaire et, à terme, sa survie. Ces contraintes sont particulièrement critiques en aquaculture biologique, où les possibilités d’adaptation des formulations alimentaires sont limitées par un cadre réglementaire strict. La filière truiticole biologique est aujourd’hui confrontée à un double défi : réduire sa dépendance aux ressources marines tout en maintenant la robustesse et la santé des poissons face à des conditions environnementales de plus en plus contraignantes. L’identification de stratégies nutritionnelles adaptées constitue ainsi un levier majeur pour renforcer la résilience de cette filière, tout en respectant les principes de durabilité et de bien-être animal. Dans ce contexte, la truite arc-en-ciel apparaît comme une espèce particulièrement pertinente pour étudier l’impact de nouvelles formulations alimentaires biologiques sur le métabolisme digestif et protéique, ainsi que sur la capacité des poissons à faire face aux contraintes thermiques. Les connaissances générées dans ce projet contribueront directement à l’amélioration des pratiques en aquaculture biologique et pourront être transposées à d’autres espèces salmonicoles.
Création d’une lignée zebrafish mutante pour un gène impliqué dans la reproduction des femelles
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Créer une lignée de poissons zèbres mutants pour un gène de la reproduction, tel est l'objet de ce projet qui utilise 1 050 poissons zèbres dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le génotypage passe par la section d'un fragment de nageoire sous anesthésie, et les femelles peuvent voir leurs pontes se bloquer, ce qui conduit alors à leur mise à mort. Après deux générations, les animaux sont tués pour l'analyse de leurs ovaires, et 100 poissons hétérozygotes sont réutilisés pour maintenir la lignée. Le projet vise à vérifier si l'effet d'un microARN sur la reproduction, déjà observé chez le médaka, se retrouve chez le poisson zèbre.
Objectifs
Les microARN sont de petits régulateurs qui contrôlent l’expression de certains gènes seulement. Comme ils sont très conservés au cours de l’évolution, on pense que leurs gènes cibles le sont aussi. Dans l’ovaire, un microARN est fortement et spécifiquement exprimé. Quand on l’inactive chez la femelle médaka et la femelle zebrafish, on observe le même type de défaut de reproduction : moins d’œufs produits et moins bien fécondés. Chez le médaka, un des gènes responsables de la baisse du nombre d’œufs a déjà été identifié comme cible de ce microARN. Le projet consiste à supprimer, chez le zebrafish, uniquement le site de fixation de ce microARN sur ce gène, pour empêcher leur interaction. Si les femelles mutantes pondent elles aussi moins d’œufs, cela montrera que la cible du microARN est conservée au cours de l’évolution. En parallèle, des analyses d’histologie et de biologie moléculaire permettront de décrire plus finement les conséquences de cette mutation sur la reproduction.
Bénéfices attendus
Les microARN sont très bien conservés au cours de l'évolution, et on considère généralement que leurs cibles le sont aussi. Pourtant, aucun modèle expérimental n'a encore démontré cette conservation évolutive des cibles de microARN, ni celle des phénotypes associés à leur régulation. Notre microARN d'intérêt ayant un impact similaire sur les phénotypes reproducteurs chez le médaka et le zebrafish, démontrer une conservation évolutive de ces phénotypes et de leurs gènes cibles chez le zebrafish pourrait ouvrir de nouvelles voies pour étudier les défauts de fertilité humaine.
Procédures
Ce projet concerne la création d'une lignées mutante. Pour l'établissement de cette lignée, une procédure de génotypage (section d'un fragment de nageoire caudale) sera réalisée sur les animaux. Cette procédure est très rapide: moins de 2 minutes/animal, temps de l'anesthésie et de la récupération à l'anesthésie du poisson compris. La récolte des oeufs est faite dans l'aquarium, une fois qu'ils sont tombés dans le fond après que le mâle a fécondé les oeufs expulsés par la femelle (il n'y a donc pas manipulation directement sur l'animal pour cette récolte).
Impact sur les animaux
Les effets attendus de cette modification génétique concerneront principalement le système reproducteur, car nos gènes d’intérêts sont principalement exprimés dans les gamètes. Le gène sera modifié pour empêcher la fixation de son inhibiteur dessus et donc empêcher sa régulation. Nous nous attendons principalement à une réduction du nombre d’œufs pondus. Cependant, chez le médaka, il peut arriver un blocage des pontes lorsque les poissons sont mis en couple (arrêt des pontes par la femelle), caractérisé par une absence d’œufs dans le bassin et un gonflement anormal du ventre de la femelle. Si cet événement venait à se produire chez le zébrafish, un autre male serait d’abord ajouté en première instance, afin de stimuler la femelle. Et si cela ne débloque pas la femelle, et que des modifications de la nage ou de comportement alimentaire venant à apparaitre, une euthanasie sera effectuée. Le génotypage est invasif (prélèvement d'un très petit fragment de nageoire) mais les nuisances engendrées seront minimisées par l'anesthésie. Cette opération peut entrainer une réduction temporaire de l'activité de nage. Les anesthésies pratiquées pour les prélèvements (fragment de nageoire) peuvent entrainer une modification du comportement alimentaire dans la journée.
Devenir
Ce projet vise à étudier le fonctionnement des capacités de reproduction après l’inactivation d’un gène spécifique. Les animaux sont euthanasiés après deux générations pour l’analyse de leurs organes. De cette même génération 100 poissons hétérozygotes (c’est-à-dire présentant une version du gène altéré et une « normale ») seront réutilisés afin de faire un maintien de la lignée (procédure faisant l’objet d’une autre demande d’autorisation de projet à venir ensuite).
Remplacement
L’objet du projet est d’étudier le rôle précis de l’interaction entre miR‑202 et le gène tead3b sur la fonction ovarienne et les phénotypes de reproduction. À ce jour, aucune méthode ne permet de reproduire fidèlement la complexité de la régulation génique et des interactions cellule–cellule sans recourir à l’animal entier. Le poisson‑zèbre a été choisi car il s’agit d’un modèle vertébré bien établi en biologie du développement et de la reproduction, présentant un système de reproduction fonctionnel, une proximité avec le modèle médaka déjà étudié pour miR‑202, et des outils génétiques disponibles et maîtrisés.
Réduction
In fine, il s’agit de réaliser des prélèvements post-mortem sur 6x4 individus mutants (animaux homozygotes pour la mutation obtenus en F2) et 6x4 individus de génotype sauvage (WT), soit 48 animaux de 2 génotypes différents. Par expérience un effectif de 200 oeufs est nécessaire pour obtenir seulement quelques individus F0 porteurs de mutations intéressantes. La loi de Mendel implique l’obtention de 50 % d’animaux hétérozygote en F1 lorsque les F0 sont croisés avec des animaux WT. Le croisement entre eux d’individus hétérozygotes (+/-) de la génération F1 produira une génération F2 homozygotes pour la mutation (25% de l’effectif de la génération F2). Nous produirons donc le nombre d’individus strictement nécessaires assurant la réalisation de l’analyse de l’ovaire des 48 animaux.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce (température, photopériode, qualité d’eau, densité). Les enrichissements faits de plantes seront aussi installés dans les aquariums, sachant que les animaux sont maintenus en aquariums de 10 litres avec la densité de 30 animaux maximum/aquarium. Les manipulations des animaux comme la manipulation pour la mise en ponte ou la mise en bain anesthésiant seront réalisées le plus rapidement pour limiter le stress dû à la préhension. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement. Par ailleurs, si une pathologie infectieuse se déclarait chez un animal (imputable ou non à la mutation) alors ce-dernier sera suivi par le vétérinaire qui supervise le cheptel du laboratoire. C’est lui qui prendra les décisions les plus appropriées pour maintenir le bien- être de l’animal (pouvant conduire éventuellement à l’euthanasie de ce dernier).
Choix des espèces
Le poisson-zèbre est particulièrement pertinent pour ce projet car il appartient à la même famille phylogénétique que le médaka, un téléostéen, permettant de tester directement la conservation évolutive de l'interaction entre gène/inhibiteur d’expression et des phénotypes reproducteurs associés. Il présente un système reproducteur bien caractérisé avec des phénotypes de fertilité facilement mesurables (nombre d'œufs pondus, taux de fécondation, dynamique folliculaire). Les outils d'édition génomique y sont parfaitement maîtrisés et efficaces, il présente un fort taux de fécondité (200-300 œufs par ponte) et un développement rapide (maturité sexuelle à 3 mois), permettant une production rapide de lignées mutantes. Son ovaire est accessible à l'analyse histologique et transcriptomique Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (3 mois âge de maturité et 6 mois), l’analyse moléculaire, transcriptomique et histologique des ovaires permettant une étude a deux stades de maturité de développement de l’organe.
Etude du comportement grégaire d’une espèce de poisson dans son écosystème lors de la période de reproduction par marquage et suivi acoustique.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés au filet, anesthésiés, puis équipés par chirurgie d'une balise acoustique et d'un marqueur fluorescent en moins de dix minutes, 30 picarels sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré avant d'être relâchés sur leur lieu de capture. La capture et la manipulation peuvent causer stress et blessures, l'implant étant présenté comme une gêne légère. L'étude suit leurs déplacements vers des zones de reproduction déjà connues pour compter des millions de nids. Le porteur associe à cet objectif de connaissance la production d'un documentaire valorisant ces colonies.
Objectifs
Trois précédents projets ont mis en lumière une biodiversité et une richesse spectaculaires associées à la limite inférieure des herbiers et du substrat meuble. L’intérêt majeur de la zone d'étude nous amène à poursuivre la dynamique d’exploration des colonies de reproduction de picarels (Spicara smaris) en réalisant cette étude complémentaire. Ce projet a pour objectifs de : - Caractériser plus précisément la dynamique de trois arènes de reproduction (dates, paramètres environnementaux, surface, densité de nids) et inventorier les comportements associés. - Décrire ces colonies de reproduction de picarels, ainsi que les espèces présentes dans ces écosystèmes temporaires, et les valoriser à travers la production d’un documentaire.
Bénéfices attendus
Ce projet propose de suivre les déplacements des picarels entre leur site de vie et leur site de nidification et sur leur site de nidification afin de déterminer : (1) la connectivité entre leur habitat préférentiel et la zone de reproduction, (2) le temps de résidence et le comportement au sein de la zone de nidification et (3) s’il existe plusieurs sessions de reproduction (aller-retours). Une connaissance accrue de cette espèce permettra une meilleure protection de la biodiversité dans un habitat fragile..
Procédures
L'ensemble des individus seront soumis à une phase de captures par un filet qui durera quelques minutes, puis anesthésié pendant 6-7 mn avant une phase d'implantation d'une balise acoustique par voie chirurgicale et l'injection sous cutanée d'une marqueur fluorochrome qui durent moins de 3-4 mn.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues lors de la capture sont essentiellement le stress lié à la capture et des blessures éventuelles liées à l’engin de pêche ou à la manipulation entre l’engin et les bacs de confinements. L’implantation d’une balise interne unique engendre une nuisance de gravité légère ne dérangeant pas l’activité normale du poisson par la suite. En ce qui concerne l'injection du fluorochrome, l'anmal peut developper un léger stress lié à l’injection. Le fluorochrome peut aussi entrainer des sensibilités ou retards de croissance mais sur les jeunes stades de vie uniquement, ce qui n’est pas le cas ici puisque seuls des adultes seront marqués. Peuvent s’ajouter une modification temporaire du comportement (nage, alimentation) après marquage.
Devenir
Tous les animaux seront relachés vivant dans le milieu naturel sur leur lieu de capture.
Remplacement
L'intérêt du projet étant d’étudier le comportement spatial de ces espèces dans leur milieu naturel, il n’est pas possible de les remplacer.
Réduction
Il est difficile en écologie spatiale de déterminer le nombre d’individus nécessaire pour capturer la variabilité de l’utilisation de l’espace pour une population et son comportement. Ce nombre est variable en fonction des objectifs, des caractéristiques écologiques de l’espèce concernée et des modèles utilisés. Le projet cherchant à déterminer les differents comportements pour cette espèce, il est nécessaire d’etudier un nombre d’individus suffisamment grand pour capter cette variabilité dans l’utilisation et les comportements de migration au site de reproduction. Afin de minimiser le nombre d’individus dans cette étude, il est envisagé de marquer 30 individus de picarel répartis autour d’une zone de nidification connue afin de pouvoir documenter leur migration au site de reproduction. La plupart des études de ce type montrent qu’une trentaine d’individus permet de capter cette diversité de comportements. Le nombre de 30 individus de cette espèce de petite taille reste toutefois est minimal compte tenu de leur nombre et densité en milieu naturel (plusieurs millions de nids observés sur une même aire géographique).
Raffinement
L’ensemble des étapes du projet est mis en œuvre de sorte à limiter les nuisances : la capture est réalisée à l’aide de filet non maillant (formant des poches) en plongée ou posé par des professionnels, le transfert à bord et entre les bacs est réalisé à l’aide d’épuisettes en silicon limitant l’abrasion du poisson. Le marquage est réalisé sous anesthésie générale, un bullage dans le bac de réveil permet une bonne récupération du poisson avant d’être relâché en douceur sans exondation. L'ensemble du protocole de l'endormissement au réveil dure moins de 10 mn.
Choix des espèces
Le picarel (Spicara smaris) est un petit poisson vivant sur le fond qui forme des colonies de reproduction massives, pouvant couvrir plus de 130 hectares (ha) au sein d'une zone de 700 ha, une seule colonie couvrant de 2 à 30 ha entre 40 et 50 mètres de profondeur. Avec une densité de plus de 2,5 nids par m², on estime à plus de 18 millions le nombre de nids dans la colonie. Chaque nid est gardé par un mâle. Les femelles nagent en groupe au-dessus des nids et y déposent parfois des œufs. L’objectif du projet est de documenter leur comportement reproductif. Ces arènes de reproduction forment aussi un écosystème temporaire important puisqu’elles attirent de nombreux prédateurs ainsi que des pêcheurs. Il s’agit de marquer des individus dans leur habitat préférentiel (les herbiers alentours) afin de documenter leur migration vers ces sites de nidification et au sein de la colonie de reproduction afin de mieux comprendre la provenance des poissons et leur résidence sur le site ainsi que de déterminer les facteurs qui déclenchent leurs déplacements vers ces sites de reproduction. Ceci permettra de déterminer si ces phénomènes sont prédictibles et ainsi de pouvoir mieux protéger la biodiversité associée.
Radiopistage des lamproies marines pendant leur migration ### MODIFICATION ###
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées, anesthésiées, puis équipées par chirurgie d'un émetteur introduit dans la cavité générale en moins de cinq minutes, 50 lamproies marines sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré avant d'être relâchées dans le cours d'eau. L'opération peut provoquer douleurs, saignements et infection, limités selon le porteur par anesthésie et antibiotiques. L'objectif est de repérer les sites de reproduction et les obstacles à la migration d'une espèce classée en danger, dont le déclin est attribué notamment à la prédation par le silure. Les lamproies marquées meurent naturellement après la reproduction, au plus tard à la mi-juillet, et les émetteurs sont récupérés sur les cadavres.
Objectifs
La lamproie marine est une espèce menacée en déclin en Europe et en particulier en France. Le manque de connaissance sur leur écologie limite les actions de gestion. On n’observe généralement plus (ou moins) de frayères en amont des bassins versants malgré la présence d’individus à l’aval, observés par comptages au niveau de stations de contrôle. Le premier objectif de ce projet est de déterminer s’il existe des sites de reproduction sur des sites inconnus, potentiellement en eau profonde où les prospections classiques à pied ou en embarcation ne sont pas possibles. Le second objectif est de vérifier si les individus dénombrés aux stations de contrôle parviennent sur des sites de reproduction et quels sont les points bloquants si des difficultés sont rencontrées.
Bénéfices attendus
Les populations de lamproie marine connaissent un fort déclin actuellement et les informations sur leur cycle de vie manquent pour prendre des mesures de conservation adaptées. Un des principaux bénéfices du projet est de connaître le devenir des individus en amont d’un bassin versant. A l’heure actuelle, les sites de reproduction des individus franchissant le barrage demeurent incertains, car on ne les observe plus ou très rarement sur les frayères historiques. Selon une première hypothèse, les individus pourraient se reproduire en milieu plus profond, en aval du bassin versant (secteurs impossible à prospecter à l’œil nu). Une autre hypothèse émise est que les individus ne parviennent plus aux sites de frai et meurent sans s’être reproduits. Des points de blocages pourraient ainsi être identifiés. La prédation par le silure a récemment été montrée. L’espèce étant largement présente sur le bassin étudié, il est vraisemblable que les lamproies soient également prédatées sur ce bassin. Mieux connaître la migration et les sites de reproduction permettra d’adapter au mieux les mesures de gestion de l’espèce.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale visant à l'introduction dans la cavité générale de matériel scientifique (émetteurs). Cette opération durera moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
L’étude implique l’insertion par chirurgie de matériel scientifique réalisée sous anesthésie. Les nuisances potentielles (douleurs, saignements, infection) sont limitées par l'utilisation de mesures prophylactiques et des traitements médicamenteux (antibiotique et antalgique) adaptés et définis avec la collaboration d'un vétérinaire spécialisé. Cette intervention est considérée comme "modérée". Les individus choisis auront un poids qui leur permettra de supporter l'insertion du matériel scientifique. Ce dernier ne dépassera pas 2% du poids de l'animal comme recommandé dans la littérature.
Devenir
L'observation s'effectue dans le milieu naturel : a l'issue de la procédure expérimentale (insertion d'émetteurs), les animaux sont relâchés dans le cours d'eau. Les lamproies meurent naturellement à l’issue de la reproduction (espèce sémelpare), soit au maximum à la mi-juillet pour les individus marqués. Les émetteurs seront récupérés après la mort.
Remplacement
L’objectif de l’étude est de connaître le comportement de migration et de reproduction de la lamproie marine en milieu naturel. Il n’est donc pas possible de remplacer l’espèce par un autre modèle d’étude ou par des alternatives non animales.
Réduction
L’effectif prévu est de 50 individus. Ce nombre est l’effectif minimal d’individus pour obtenir une vision représentative des différents comportements individuels sur les sites de reproduction et du taux de prédation par le silure sans toutefois impliquer une fraction importante de la population si l’on se base sur les effectifs comptés ces 3 dernières années. En tablant sur un taux de prédation de 80% sur les individus marqués, comme documenté dans la littérature, une dizaine d’individus pourraient atteindre les sites de reproduction. Une expérience sur un autre cours d’eau mettant en œuvre un protocole de marquage identique a montré que la mortalité liée au marquage est limitée. Les émetteurs seront récupérés après la mort des individus, pour récupérer les données enregistrées.
Raffinement
Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après la chirurgie et la limitation des risques d'infection post-opératoire. La combinaison d'utilisation de produits anesthésiques de concentration adaptée (1- concentration pour l'anesthésie pré-opératoire et 2- pour le maintien de l'anesthésie pendant l'opération) et d'antalgiques limitent directement l'angoisse et la douleur pendant et après l'opération, et l'administration d'antibiotiques limite les risques d'infections liés à l'opération. Les mesures prophylactiques classiques (désinfection du matériel) limitent également les sources d'infection pouvant induire des nuisances post-opératoires. Les opérations de chirurgie seront effectuées par du personnel habilité et spécifiquement formé par un vétérinaire. Le protocole opératoire est co-construit avec un vétérinaire. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront placés dans un vivier et, après une période d’observation jusqu’à la reprise d’équilibre, d’un rythme de ventilation régulier et de nage active, ils seront relâchés dans la rivière.
Choix des espèces
L’espèce ciblée, la lamproie marine, est une espèce en classée en danger (EN) par l’UICN en France et dont les effectifs sont en constante diminution ces dernières années. Il est donc nécessaire d’acquérir des connaissances sur son comportement de reproduction et sur les menaces/contraintes que l’espèce est susceptible de rencontrer au cours de sa migration et de sa reproduction. Ces informations sont cruciales pour prendre les mesures de gestion et de conservation appropriées. Les individus utilisés seront des adultes capturés juste avant leur maturité (caractères sexuels secondaires encore non visibles), en début de période de migration en eau douce. C’est à ce stade que la migration de montaison a lieu, et durant laquelle les individus sont exposés à de multiples pressions qu’il est nécessaire de mieux caractériser (obstacles et prédation notamment).
Impact environnemental d?un rejet d?une eau de production industrielle (saumure) : d?termination de sa toxicit? chronique chez une esp?ce de poisson, le bar.
- Protection de l’environnement
Pour évaluer la toxicité du rejet en mer d'une future usine d'hydrogène offshore, 96 bars vont être utilisés, tous mis à mort, dans des procédures classées de souffrance légère à modérée. Les juvéniles sont exposés pendant trente jours à une hausse de salinité, de température et à des agents chimiques simulant un déversement industriel. Le porteur annonce des effets sublétaux plutôt qu'une mortalité, et des prélèvements sanguins sous sédation. La finalité relève de l'analyse réglementaire du risque chimique selon la directive REACH, préalable au déploiement d'une technologie industrielle, les bars étant tués par lots à quatre échéances.
Objectifs
Le pr?sent projet vise ? compl?ter les donn?es existantes par une approche chronique, c?est???dire une ?tude des effets d?une exposition r?p?t?e et prolong?e dans le temps, conduite dans des conditions r?alistes et ?cologiquement coh?rentes. Cette approche va simuler les rejets associ?s ? une unit? offshore de production d?hydrog?ne par ?lectrolyse d?une puissance ?lectrique install?e de 850 m?gawatts (MW). L?objectif est d??valuer les effets subl?taux, c?est???dire des effets biologiques n?entra?nant pas la mortalit? imm?diate mais pouvant alt?rer le fonctionnement de l?organisme, d?une exposition prolong?e chez des juv?niles de bar. Cette ?valuation repose sur des mesures biologiques incluant la croissance, l?osmolarit? sanguine (?quilibre hydrique et ionique), l?accumulation des substances chimiques dans les tissus (bioconcentration), le fonctionnement des branchies et du foie, ainsi que le m?tabolisme musculaire. Ces param?tres permettent de mieux comprendre les m?canismes d?impact, c?est???dire les processus biologiques par lesquels l?exposition aux rejets peut affecter la physiologie des poissons, et d?alimenter les d?marches de gestion du risque chimique en milieu marin.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d?anticiper les risques environnementaux potentiels cons?cutifs au d?ploiement d?une nouvelle technologie (production d?hydrog?ne sur des champs d??oliennes offshore) correspondant ? la volont? publique de d?carbonation des activit?s industrielles. Ces travaux vont ainsi fournir des informations cruciales sur la sensibilit? d?une esp?ce de poisson mod?le ? la principale pression environnementale li?e au d?ploiement de cette technologie. Plus globalement, les r?sultats obtenus dans cette ?tude serviront ? caract?riser l?impact environnemental du rejet li? ? cette production d?hydrog?ne via une analyse du risque chimique selon la m?thodologie d?crite dans la directive REACH. Cette ?tude servira de base ? la r?flexion des s?quences ERC (Eviter, r?duire, Compenser) pr?alable ? toute ?tude d?impact environnementale d?une activit? industrielle.
Procédures
96 poissons seront utilis?s dans ce projet. Ils seront divis?s en 4 lots de 24 poissons chacun : 2 lots t?moins et 2 lots expos?s ? une augmentation de la temp?rature, une augmentation de la salinit? et des agents chimiques pendant 30 jours selon un sc?nario r?aliste de d?versement d'eau de production dans le milieu marin. Aux temps J0, J10, J20 et J30, 6 poissons par bassin seront sortis du bac exp?rimental ? l?aide d?une ?puisette. Ils seront ensuite s?dat?s puis un pr?l?vement sanguin sera r?alis?. Ensuite les poissons seront anesth?si?s puis mis ? mort.
Impact sur les animaux
Les effets ind?sirables attendus sont : (1) Le stress li? aux variations des param?tres d?exposition (salinit?, temp?rature et pr?sence de produits chimiques) et dont les effets ind?sirables attendus sont de gravit?s mod?r?es, au regard de la faible amplitude de variation de ces param?tres et des variations r?alis?es sur 1 heure. Cette hypoth?se repose sur les r?sultats de deux DAP ant?rieures au cours desquelles aucune mortalit? n?a ?t? observ?e jusqu?? un doublement de la salinit? de l?eau de mer (soit 70 g/L), une augmentation de temp?rature de 10?C ou une exposition ? des doses de produits chimiques identiques ? celles utilis?es dans ce projet. (2)Le stress li? au transport et au pr?l?vement sanguin. A chaque temps de pr?l?vement, les poissons seront transport?s du bac exp?rimental jusqu?au bain de s?dation ? l?aide d?une ?puisette et suivi d?une prise de sang. Ce transport peut induire un stress de faible intensit?, limit? dans le temps (environ 1 minute). Ce stress est consid?r? comme l?ger et transitoire. Le stress li? ? la prise de sang r?alis?e sous s?dation est consid?r? comme mod?r?. Concernant les nuisances li?es aux variations des param?tres d?exposition (salinit?, temp?rature et pr?sence de produits chimiques), les effets ind?sirables attendus sont de gravit? mod?r?e. Ces effets peuvent inclure une augmentation de l?activit? m?tabolique, li?e principalement aux efforts n?cessaires pour maintenir l??quilibre hydrique et salin de l?organisme.
Devenir
Les animaux seront mis ? mort ? l'issue de la proc?dure. Les analyses r?alis?es sur les tissus permettront de mieux comprendre les effets des rejets d'eau de production dans le milieu marin.
Remplacement
Des essais de toxicit? aigu? ont ?t? r?alis?s en amont sur des juv?niles de bar, ? l??chelle de l?individu et des tissus. Ces analyses ont permis d?identifier des seuils de toxicit? pour les substances pr?sentes dans les rejets simul?s, ainsi que des r?ponses tissulaires pr?coces. Ces donn?es ont orient? le choix des concentrations et des param?tres ? suivre, mais ne permettent pas d??valuer les effets int?gr?s d?une exposition prolong?e dans un sc?nario environnemental r?aliste. L?exp?rimentation propos?e vise ? compl?ter ces r?sultats par une approche chronique, en conditions simulant les rejets d?une unit? offshore d??lectrolyse visant ? caract?riser les effets subl?taux d?une exposition chronique dans un contexte environnemental r?aliste. ? ce jour, aucune donn?e bibliographique ne permet de d?crire les effets de ce type de rejet sur les poissons marins, alors que ces rejets peuvent impacter l?ensemble des positions dans la chaine alimentaire.
Réduction
Le protocole a ?t? con?u pour limiter au strict n?cessaire le nombre d?animaux tout en garantissant la robustesse des r?sultats. Les mesures biologiques sont regroup?es sur les m?mes individus (croissance, pr?l?vement sanguin, organes), permettant une exploitation multi-param?trique sans multiplier les pr?l?vements. Les travaux pr?c?dents men?s en toxicit? aigu? sur le bar ont permis d?identifier des seuils de toxicit? ? l??chelle de l?individu ainsi que des r?ponses tissulaires pr?coces. Ces r?sultats ont guid? le choix des concentrations et des param?tres ? suivre dans le pr?sent protocole, permettant de cibler les conditions d?exposition les plus pertinentes. Cette approche garantit une coh?rence ?cologique et une pertinence pr?dictive, tout en r?duisant le nombre d?animaux n?cessaires. Le protocole d?exposition chronique propos? ici s?appuie sur ces donn?es pour ?viter les conditions extr?mes ou non informatives, et se concentre sur un sc?nario r?aliste de rejet en milieu marin.
Raffinement
Les bacs ont ?t? con?us pour assurer un ?quilibre entre le bien-?tre des animaux et les contraintes exp?rimentales. Les volumes permettent une nage libre et le maintien du comportement de banc, essentiel pour le confort des juv?niles de bars. Les modifications des param?tres physico-chimiques dans la condition expos?e sont mod?r?es et transitoires. Elles sont bas?es sur un sc?nario r?aliste de rejet en mer et ne g?n?rent pas de contraintes physiologiques extr?mes pour les poissons. Le suivi des animaux se fait selon des crit?res de suivi stricts et sp?cifiques du projet.
Choix des espèces
Le bar est une esp?ce de poisson mod?le en ?cophysiologie et en ?cotoxicologie. De plus, cette esp?ce d?mersale, c?est ? dire un poisson vivant principalement ? proximit? du fond marin, est repr?sentative des eaux marines europ?ennes, lieu potentiel de zones de productions d?hydrog?ne offshore. Enfin, gr?ce ? la maitrise de son cycle de vie, le bar est une esp?ce importante en pisciculture et permet ? la recherche exp?rimentale de disposer d?individus issus d??levage ? tous les stades de son cycle de vie. L?utilisation de juv?niles est courante en ?cotoxicologie en raison de leur sensibilit? accrue aux variations de param?tres environnementaux, notamment la salinit?, la temp?rature et la pr?sence de substances chimiques. La dur?e d?exposition pr?vue (un mois) permet d??valuer non seulement les alt?rations subl?tales ? un niveau int?gratif telle que la croissance, mais aussi ? des niveaux d?organisations cellulaire ou subcellulaire telles que des perturbations m?taboliques ou osmor?gulatrices, c?est???dire des difficult?s ? maintenir l??quilibre en eau et en ions.
Effets combin?s d?une restriction calorique et d?une variation de temp?rature sur le m?tabolisme des Aprons du Rh?ne
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Espèce en danger critique d'extinction, l'Apron du Rhône fait ici l'objet d'une étude où 160 individus issus d'élevage vont être utilisés, tous mis à mort, dans des procédures classées de souffrance modérée. Chaque poisson est marqué, soumis à une restriction alimentaire, à un test de tolérance à la chaleur poussé jusqu'à la perte d'équilibre et à des mesures d'effort de nage. Le porteur inscrit le projet dans un Plan National d'Action et annonce vouloir améliorer les connaissances utiles à la conservation. L'étude vise donc à protéger une espèce menacée en mettant à mort 160 de ses représentants élevés pour l'occasion, leurs organes prélevés pour analyse.
Objectifs
Ce projet vise ? identifier les m?canismes responsables du d?clin des populations d?Apron du Rh?ne, une esp?ce end?mique du bassin du Rh?ne aujourd?hui class?e en danger critique d?extinction et faisant l?objet d?un Plan National d?Action. De nombreuses ?tudes ont ?t? men?es afin de conna?tre les causes ?cologiques de ce d?clin mais tr?s peu se sont int?ress?es aux m?canismes physiologiques pouvant expliquer la difficult? de cette esp?ce ? maintenir des populations stables. Dans le contexte des changements climatiques et du r?chauffement des rivi?res, il avait ?t? sugg?r? que cette esp?ce pr?sentait une faible capacit? d?acclimatation aux hausses de la temp?rature environnementale. Cependant, lors d?une ?tude r?cente, une ?quipe a montr? que cette esp?ce tol?rait facilement une vague de chaleur. Comme l?augmentation de la temp?rature du milieu s?accompagne chez les poissons (dont la temp?rature corporelle d?pend de l?eau), d?une augmentation de la d?pense d??nergie, une autre hypoth?se attenante serait que l?Apron du Rh?ne ne pourrait tol?rer les variations de temp?rature qu?avec assez de nourriture pour faire face ? cette d?pense d??nergie. Afin de tester cette hypoth?se, des Aprons issus d?une reproduction artificielle seront soumis ? deux temp?ratures diff?rentes et/ou ? une diminution de la quantit? de nourriture pendant 4 semaines au minimum. Puis des mesures de tol?rance thermique, de performances de nage et des d?penses d??nergie de l?animal et fonctionnement ?nerg?tique de ses tissus seront r?alis?es pour d?crire, ? la fois sur l?animal et sur ses tissus, les cons?quences de ces deux contraintes isol?es ou combin?es sur le fonctionnement de cette esp?ce prot?g?e, afin d?am?liorer les connaissances visant ? sa conservation.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d?am?liorer les connaissances sur le fonctionnement et les besoins de l?Apron du Rh?ne, une esp?ce menac?e. Il permettra notamment de mieux comprendre comment les variations de temp?rature de l?eau et la disponibilit? de nourriture peuvent influencer la capacit? de ces poissons ? vivre, ? se d?placer et ? faire face ? des conditions difficiles. Ces r?sultats aideront ? mieux prendre en compte ces facteurs dans les actions de conservation.
Procédures
Les poissons seront soumis ? plusieurs interventions au cours du projet. Toutes les interventions ne concerneront pas n?cessairement chaque individu, car les essais seront organis?s par lots et par s?quences. ? Marquage individuel pour le suivi : 1 fois, dur?e d?environ 5 ? 10 minutes par poisson. ? Manipulations de routine (capture, transfert, pes?e et mesure) : plusieurs fois au cours du suivi (environ 3 ? 6 fois selon les s?quences), dur?e de quelques minutes par poisson ? chaque fois. ? Une restriction alimentaire pour certains groupes : alimentation r?duite ? 50% de la ration ?normale?, pendant la p?riode de conditionnement (jusqu?? ~8 semaines pour le groupe exp?rimental ? restriction alimentaire ?). ? Une mise ? jeun avant certaines mesures afin d??viter l?effet de la digestion sur le m?tabolisme : je?ne standardis? d?environ 24h, avec une dur?e totale strictement inf?rieure ? 48h, r?p?t? avant chaque test m?tabolique (au maximum 2 fois selon la s?quence exp?rimentale). ? Test de tol?rance ? la chaleur (exposition ? une augmentation progressive de la temp?rature jusqu?? un point limite) : au maximum 1 fois par poisson, dur?e totale d?environ 90 minutes. ? Mesures en dispositif de nage : au maximum 1 fois par poisson. Les poissons sont plac?s la veille (vers 16h-18h) dans un tunnel de nage pour une phase d?acclimatation d?environ 12h et le matin (8h-9h) l?enregistrement de performance de nage commence pour maximum 6 heures. ? Mesure de temp?rature pr?f?r?e dans un dispositif d?di? (pr?f?rence thermique) : au maximum 1 fois par poisson, dur?e d?environ 24 heures. ? Fin de proc?dure : euthanasie sur un sous-?chantillons de poissons en fin de protocole, suivie de pr?l?vements d?organes r?alis?s imm?diatement apr?s (quelques minutes) pour des analyses en laboratoire.
Impact sur les animaux
Les effets ind?sirables attendus sont principalement li?s au stress physiologique induit par : - Le changement d?environnement (transport entre les deux animaleries), - Les manipulations exp?rimentales (tunnels de nage, chambre de respirom?trie, ?chauffement thermique, restriction calorique). Ce stress peut favoriser des troubles immunitaires et l?apparition d?infections opportunistes, notamment chez des individus d?j? fragilis?s. Ce risque sera r?duit par des phases de r?cup?ration post-manipulation, une surveillance rigoureuse de l??tat des animaux et une stabulation adapt?e (eau filtr?e, oxyg?n?e, cachettes, densit? contr?l?e). Les autres effets ind?sirables incluent : - Le je?ne alimentaire impos? avant les mesures m?taboliques (~24h, strictement
Devenir
Les poissons seront mis ? mort ? la fin de la proc?dure selon la r?glementation en vigueur, afin de pouvoir pr?lever les organes et r?aliser les mesures de fonctionnement ?nerg?tique des cellules (capacit? des tissus ? produire de l??nergie).
Remplacement
A ce jour, seule l?exp?rimentation sur animaux permet de r?aliser une ?tude int?grative qui prend en compte l?ensemble de l?organisme et ses r?ponses physiologiques, surtout lorsqu?il s?agit d?animaux issus de la faune sauvage, ou non mod?les. Cela permet notamment de caract?riser les interactions complexes entre les tissus et leurs fonctions cellulaires. Cette vision globale est indispensable pour ?tudier de fa?on compl?te, les r?ponses m?taboliques de l?animal face ? son environnement. Afin de ne pas impacter les populations naturelles (tr?s faibles dans le cas de l?Apron du Rh?ne), notre ?tude utilise des poissons uniquement issus d?un ?levage.
Réduction
Compte tenu de la variabilit? interindividuelle attendue (taille, masse, r?ponses physiologiques), le nombre d?animaux a ?t? r?duit au strict n?cessaire tout en garantissant la pertinence scientifique et statistique. Le marquage individuel permet un suivi longitudinal et l?utilisation de mod?les ? mesures r?p?t?es dans lesquels l?individu est l?unit? statistique et peut ?tre int?gr? comme effet al?atoire, ce qui optimise l?information obtenue par poisson et limite le besoin d?augmenter les effectifs. Le projet pr?voit jusqu?? 160 poissons. Le nombre d?animaux n?cessaire pour r?pondre aux objectifs scientifiques est de 136 poissons (r?partis entre les groupes temp?rature ? alimentation). Une r?serve de 24 poissons (?15%) est pr?vue uniquement pour compenser d??ventuelles pertes li?es au transport, ? l?acclimatation ou au retrait pr?coce d?un individu pour raison de bien-?tre. Cette r?serve n?augmente pas le nombre d?animaux effectivement utilis?s si elle n?est pas mobilis?e. Le plan exp?rimental vise ? maximiser l?information recueillie par individu (mesures standardis?es et comparables) afin de limiter le recours ? des animaux suppl?mentaires. Dans notre cas, les effets attendus incluent non seulement l?impact d?une restriction calorique, mais aussi l?interaction crois?e temp?rature ? restriction calorique, pour laquelle les r?ponses peuvent se chevaucher entre groupes et g?n?rer des tailles d?effet plus modestes. Un effectif de 16 individus par groupe nous permet donc de conserver une puissance statistique suffisante pour d?tecter ces effets tout en restant dans un cadre de r?duction.
Raffinement
Le transport (du site d??levage ? l?animalerie) est r?alis? dans des contenants adapt?s (bacs de transport calorifug?s), avec eau bull?e en continu, contr?le de la temp?rature, densit? limit?e et dur?e r?duite (< 5 heures). ? l?arriv?e, les poissons sont plac?s en aquariums pr?par?s ? l?avance et font l?objet d?une surveillance rapproch?e (3 rondes journali?res minimum durant la premi?re semaine). Lors des protocoles in vivo, un des principaux objectifs est de limiter au maximum le stress et la douleur des animaux. Chaque geste contraignant (mesures et changement de milieu ? tunnel, chambre ou nouvel aquarium) sera r?alis? sous anesth?sie l?g?re, suivi par un temps d?acclimatation de 12h dans le tunnel de nage avant les protocoles de respirom?trie. Apr?s chaque exp?rience, les poissons seront replac?s dans leur aquarium de stabulation et toutes les pr?cautions seront prises pour leur ?viter toutes nuisances visuelles et sonores. Les Aprons seront maintenus dans des aquariums de 50L ou 90L en densit? adapt?e ? leur esp?ce, agr?ment?s de plantes artificielles, de gravier et de cachettes en tube PVC. Quel que soit leur groupe exp?rimental, les poissons seront nourris une fois par jour, avec des larves de chironome et lors du nourrissage, leur comportement sera particuli?rement observ?. Un poisson ne se nourrissant pas ou pr?sentant un comportement anormal sera imm?diatement isol? dans un bac de r?cup?ration o? il b?n?ficiera de conditions environnementales optimis?es (r?duction des stimuli, oxyg?nation renforc?e, diminution du stress par apport de sel, acc?s facilit? ? la nourriture). Une observation biquotidienne sera r?alis?e par le personnel animalier et les exp?rimentateurs afin de veiller au bien-?tre des animaux depuis leur arriv?e ? l?animalerie jusqu?? l?euthanasie. Enfin, les ?tats de sant? et de bien-?tre des animaux seront ainsi ?valu?s quotidiennement en prenant en compte les signes cliniques et comportementaux selon des grilles d??valuation afin de d?finir des points limites adapt?s et pr?coces pour mettre fin ? toute douleur incompatible avec les objectifs du projet dans les plus brefs d?lais : retrait du protocole si un poisson pr?sente durablement une respiration anormale, une perte d??quilibre, une incapacit? ? nager correctement, un refus de s?alimenter, ou des l?sions visibles. L?animal est alors plac? en bac de r?cup?ration ; en l?absence d?am?lioration rapide, une euthanasie est pratiqu?e selon les m?thodes r?glementaires.
Choix des espèces
Comprendre les causes du d?clin de l?Apron du Rh?ne n?cessite l?utilisation de ce poisson en tant que mod?le d??tude. Du fait de l?importance des actions de conservation engag?es pour la sauvegarde de cette esp?ce, il existe une litt?rature cons?quente concernant des approches ?cologiques mais les param?tres physiologiques que l?on souhaite caract?riser dans cette ?tude n?ont que tr?s peu ?t? abord?s. Afin de ne pas impacter les populations naturelles, les poissons utilis?s dans cette ?tude proviennent exclusivement d?un ?levage exp?rimental. Les Aprons seront des jeunes adultes (2ans) afin de (i) limiter la variabilit? li?e au d?veloppement rapide des juv?niles (croissance/ontog?nie), (ii) travailler sur des individus dont les fonctions physiologiques sont stabilis?es (morphologie, capacit?s de nage, tol?rance thermique), et (iii) ?viter des biais potentiels li?s ? la maturation/reproduction (changements hormonaux, allocation d??nergie aux gonades) qui peuvent modifier fortement le m?tabolisme et la r?ponse ? la temp?rature et ? l?alimentation.
Etablissement d’une lignée zebrafish mutante pour l’étude d’un gène impliqué dans le succès reproducteur
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Sectionnés d'un fragment de nageoire caudale pour le génotypage puis soumis à un prélèvement de sperme, 900 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. La lignée mutante créée sert à vérifier si l'inactivation d'un site de fixation d'un microARN réduit la fertilité, comme observé chez le médaka. La plupart sont tués après deux générations pour l'analyse des organes, 75 individus hétérozygotes étant réutilisés pour entretenir la lignée dans un autre projet. Le porteur reconnaît qu'une lignée déjà présente au laboratoire, où ce microARN est désactivé, ne montre aucun effet délétère, ce qui interroge l'ampleur des atteintes attendues ici.
Objectifs
Les microARN sont de petits régulateurs qui contrôlent l’expression de certains gènes seulement. Comme ils sont très conservés au cours de l’évolution, on pense que leurs gènes cibles le sont aussi. Dans les testicules, un microARN est fortement et spécifiquement exprimé. Quand on l’inactive chez le male médaka et la femelle zebrafish, on observe le même type de défaut de reproduction : moins de spermatozoïdes et moins fécondant. Chez le médaka, un des gènes responsables de la baisse de la capacité de reproduction du male a déjà été identifié comme cible de ce microARN. Le projet consiste à supprimer, chez le zebrafish, uniquement le site de fixation de ce microARN sur ce gène, pour empêcher leur interaction. Si les males mutants ont aussi une baisse la qualité et de la quantité spermatique, cela montrera que la cible du microARN est conservée au cours de l’évolution. En parallèle, des analyses d’histologie et de biologie moléculaire permettront de décrire plus finement les conséquences de cette mutation sur la reproduction.
Bénéfices attendus
Les miARN, dont celui de l'étude, sont très bien conservés au cours de l’évolution, et il est généralement admis que leurs cibles le sont également. Pourtant, à ce jour, aucun modèle expérimental n’a permis de démontrer clairement une conservation évolutive des cibles de ces microARN, ni une conservation des phénotypes associés à la régulation d’un miARN sur un gène cible. Dans notre cas, le miARN travaillé, chez le médaka et le zebrafish, un impact similaire sur les phénotypes de reproduction, la mise en évidence d’une conservation évolutive des phénotypes et de leurs cibles chez le zebrafish pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies d’étude des défauts de fertilité humaine.
Procédures
Ce projet concerne la création d'une lignée mutante. Pour valider une lignée mutante un génotypage par fin clip (section d'un fragment de nageoire caudale) sera réalisé sur des animaux anesthésiés. Cette procédure est très rapide : moins de 2 minutes par animal, anesthésie et récupération incluses. Les animaux de première génération seront isolés jusqu’à 8 jours maximum, le temps de recevoir les résultats de séquençage du prestataire. Afin d'identifier les poissons, ceux-ci resteront dans des bacs individuels à paroi transparente, permettant un contact visuel avec leurs congénères. Les animaux mutants et sauvages de troisième génération subiront un prélèvement de sperme sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Les effets attendus de cette modification génétique concerneront principalement le système reproducteur, car ce microARN est surtout exprimé dans les gonades. Le gène cible sera modifié pour empêcher la fixation du microARN et donc sa régulation. Nous anticipons principalement une diminution de la fertilité. Dans une lignée déjà présente au laboratoire où le microARN est désactivé, aucun phénotype délétère n’a été observé, nous ne nous attendons donc pas à des effets graves. Cependant, chez le médaka, un blocage des pontes peut survenir (arrêt de ponte par manque de stimulation mâle), caractérisé par l’absence d’œufs et un gonflement abdominal de la femelle, d’où un suivi spécifique des femelles zébrafish. Le génotypage est invasif (petit fragment de nageoire) mais réalisé sous anesthésie pour minimiser les nuisances, pouvant causer une réduction temporaire de l’activité locomotrice. La récolte de sperme est bien maîtrisée et n’entraîne pas d’inconfort notable. Les anesthésies pour prélèvements peuvent modifier temporairement le comportement alimentaire le jour même.
Devenir
Ce projet vise à étudier le fonctionnement des capacités de reproduction après l’inactivation d’un gène spécifique. Les animaux sont euthanasiés après deux générations pour l’analyse de leurs organes. De cette même génération 75 poissons hétérozygotes (c’est-à-dire présentant une version du gène altéré et une « normale ») seront réutilisés afin de faire un maintien de la lignée (procédure faisant l’objet d’une autre demande d’autorisation de projet).
Remplacement
L’objet du projet est d’étudier le rôle précis de l’interaction entre un micro ARN et un gène sur la fonction ovarienne et les phénotypes de reproduction. À ce jour, aucune méthode ne permet de reproduire fidèlement la complexité de la régulation génique et des interactions cellule–cellule recourir à l’animal entier. Le poisson‑zèbre a été choisi car il s’agit d’un modèle vertébré bien établi en biologie du développement et de la reproduction, présentant un système de reproduction fonctionnel, une proximité avec le modèle médaka déjà étudié pour le microARN et des outils génétiques disponibles et maîtrisés.
Réduction
In fine, il s’agit de réaliser des prélèvements post-mortem sur au moins 12 individus mutants (animaux homozygotes pour la mutation obtenus en 2ème génération) et au moins 12 individus de génotype sauvage (non mutés) soit 48 animaux de 2 génotypes différents. Par expérience un effectif de 200 oeufs est nécessaire pour obtenir seulement quelques individus fondateurs porteurs de mutations intéressantes. La loi de Mendel implique l’obtention de 50 % d’animaux hétérozygote en 1ère génération lorsque les individus fondateurs sont croisés avec des animaux de génotype sauvage. Le croisement entre eux d’individus hétérozygotes (+/-) de la 1ère génération produira une 2ème génération homozygotes pour la mutation (25% de l’effectif de cette 2ème génération ). Nous produirons donc le nombre d’individus strictement nécessaires assurant la réalisation de l’analyse des testis d’au moins 24 animaux.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce (température, photopériode, qualité d’eau,densité). Les enrichissements faits de plantes seront aussi installés dans les aquariums, sachant que les animaux sont maintenus en aquariums de 10 litres avec la densité de 30 animaux maximum/aquarium. Le génotypage ainsi que la récolte de sperme se feront sous anesthésie. Les manipulations des animaux comme la manipulation pour la mise en ponte ou la mise en bain anesthésiant seront réalisées le plus rapidement pour limiter le stress dû à la préhension. Le comportement des animaux sera observé quotidiennement. Par ailleurs, si une pathologie infectieuse se déclarait chez un animal (imputable ou non à la mutation) alors ce-dernier sera suivi par le vétérinaire qui supervise le cheptel du laboratoire. C’est lui qui prendra les décisions les plus appropriées pour maintenir le bien- être de l’animal (pouvant conduire éventuellement à l’euthanasie de ce dernier).
Choix des espèces
Le poisson-zèbre est particulièrement pertinent pour ce projet car il appartient à la même famille phylogénétique que le médaka, un téléostéen, permettant de tester directement la conservation évolutive de l'interaction entre gène/inhibiteur d’expression et des phénotypes reproducteurs associés. Il présente un système reproducteur bien caractérisé avec des phénotypes de fertilité facilement mesurables (nombre d'œufs pondus, taux de fécondation, dynamique folliculaire). Les outils d'édition génomique y sont parfaitement maîtrisés et efficaces, il présente un fort taux de fécondité (200-300 œufs par ponte) et un développement rapide (maturité sexuelle à 3 mois), permettant une production rapide de lignées mutantes. Le testicule est accessible à l'analyse histologique et l’analyse de l’expression des gènes. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, les testicules permettant une étude au stade de maturité de développement de l’organe.
Rôle d’une voie de régulation cellulaire dans le contrôle de la croissance ovocytaire et de l’atrésie ovarienne chez la truite arc-en-ciel
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturées à l'épuisette, anesthésiées et injectées d'un composé pharmacologique, 36 truites arc-en-ciel femelles subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger. La moitié est tuée le lendemain de la première injection, l'autre reçoit une seconde injection au jour 4 puis est tuée au jour 7. Les ovaires sont prélevés pour comprendre pourquoi certains ovocytes cessent de croître, un mécanisme naturel appelé atrésie. Le projet vise la gestion des reproductrices en aquaculture, aucune méthode sans animal n'étant jugée capable de reproduire ce fonctionnement ovarien.
Objectifs
Chez les poissons, le développement des ovocytes représente un investissement énergétique majeur au cours de chaque cycle reproducteur. Tous les ovocytes engagés dans ce processus ne parviennent pas à maturité : selon l’état physiologique et nutritionnel de l’animal, certains poursuivent leur croissance jusqu’à la reproduction, tandis que d’autres sont arrêtés dans leur développement et éliminés par un processus naturel appelé atrésie, permettant à la femelle de réallouer l’énergie mobilisée. La phase de croissance secondaire des ovocytes correspond à une période clé de ce processus. Chez la truite arc-en-ciel adulte, cette phase débute au début de l’été et se caractérise par une croissance rapide des ovocytes, fortement dépendante de la disponibilité et de la mobilisation des nutriments vers les ovaires. Lorsque les conditions sont défavorables, certains ovocytes n’entrent pas en croissance et sont orientés vers l’atrésie. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui régulent l’entrée des ovocytes en croissance secondaire et leur orientation éventuelle vers l’atrésie. Une attention particulière sera portée à l’autophagie, un mécanisme cellulaire normal de recyclage des composants cellulaires, impliqué dans l’adaptation des cellules aux variations de disponibilité énergétique. Pour étudier ces mécanismes, un composé pharmacologique connu pour moduler ces voies de régulation cellulaire sera administré par injection à des femelles adultes de truite arc-en-ciel, selon un protocole d’exposition aiguë à deux doses. Les effets du traitement seront évalués au niveau des ovaires par des analyses histologiques, biochimiques et moléculaires, afin de caractériser les processus cellulaires associés à l’arrêt de la croissance ovocytaire et à l’atrésie. Ce projet vise à améliorer la compréhension du contrôle de la reproduction chez la truite arc-en-ciel, dans un contexte pertinent pour la gestion des reproducteurs en aquaculture.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’arrêt du développement des ovocytes chez les poissons, en particulier les processus conduisant à l’atrésie ovarienne et au recyclage cellulaire par autophagie. Ces phénomènes sont des mécanismes naturels qui permettent aux femelles d’adapter leur investissement reproducteur en fonction de leur état physiologique et des conditions environnementales. Les connaissances acquises dans ce cadre pourront contribuer à l’identification de marqueurs biologiques permettant de mieux évaluer l’état reproducteur des femelles en aquaculture. À terme, ces marqueurs pourraient être utilisés pour mieux caractériser la performance reproductive des reproducteurs, optimiser la gestion des stocks de femelles et améliorer les pratiques d’élevage. Ces résultats pourront également présenter un intérêt plus large pour l’évaluation de la fécondité des femelles dans le cadre du suivi des populations de poissons, ainsi que pour des programmes de surveillance de la qualité des milieux aquatiques, en utilisant les poissons comme espèces sentinelles. De manière générale, ce projet vise à produire des connaissances fondamentales utiles à la gestion durable des ressources aquatiques et à l’amélioration des systèmes aquacoles.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection réalisée sous anesthésie générale, ainsi qu’à une euthanasie en vue de prélèvements d’organes. Les poissons seront anesthésiés avant la réalisation de l’injection. L’intervention dure quelques minutes par individu (temps de capture, anesthésie, injection et remise en bassin). La moitié des animaux sera échantillonnée un jour après la première injection. Les animaux restants recevront une seconde injection au jour 4, puis seront échantillonnés au jour 7. Les poissons seront alors anesthésiés puis mis à mort afin de permettre le prélèvement des ovaires pour les analyses histologiques, biochimiques et moléculaires.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour les animaux sont limitées et ponctuelles. Elles sont principalement liées aux manipulations nécessaires à l’administration des traitements et aux prélèvements biologiques. Les injections seront réalisées sous anesthésie afin de limiter le stress et la douleur. Les animaux seront ensuite euthanasiés selon les protocoles réglementaires en vigueur. Les doses du composé utilisé dans ce projet sont du même ordre de grandeur que celles déjà testées chez la truite arc-en-ciel juvénile, sans mise en évidence d’effets indésirables marqués, ni de mortalité. Aucun effet aigu majeur sur le comportement ou l’état général des poissons n’est attendu dans le cadre de cette exposition de courte durée (7 jours).
Devenir
La mise à mort de l’ensemble des animaux est justifiée par la nécessité de réaliser des prélèvements d’organes internes, en particulier des ovaires, indispensables à l’atteinte des objectifs scientifiques du projet. Les analyses prévues (histologiques, biochimiques et moléculaires) ne peuvent pas être réalisées sur des animaux maintenus en vie, ni par des méthodes non létales. La réutilisation, le maintien en vie ou le replacement des animaux ne sont donc pas envisageables à l’issue des procédures expérimentales.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes biologiques impliqués dans le contrôle du développement des ovocytes et leur orientation vers l’atrésie chez la truite arc-en-ciel adulte. Ces mécanismes reposent sur des interactions complexes entre l’état physiologique de l’animal, le métabolisme énergétique et le fonctionnement de l’ovaire dans son environnement hormonal et nutritionnel naturel.À ce jour, ces processus ne peuvent pas être reproduits de manière pertinente par des approches alternatives telles que des modèles in vitro (cultures cellulaires ou tissulaires) ou in silico. En particulier, l’étude de la croissance ovocytaire, de l’atrésie et des mécanismes d’autophagie nécessite un organisme entier, dans lequel les régulations endocriniennes et métaboliques sont intactes.Le recours à des animaux vivants est donc indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques du projet et obtenir des données biologiquement pertinentes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini de manière à être strictement limité au minimum nécessaire, tout en garantissant la validité scientifique des résultats. Au total, 36 femelles adultes de truite arc-en-ciel seront incluses dans l’étude, réparties en trois groupes expérimentaux correspondant aux différents traitements. La définition de ce design expérimental et des effectifs par groupe repose sur des analyses de puissance statistique réalisées à partir de données préexistantes issues d’expérimentations antérieures menées sur la truite arc-en-ciel, ainsi que sur la variabilité biologique observée pour les paramètres reproducteurs et métaboliques étudiés. Ces analyses ont permis de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour détecter des effets biologiquement pertinents, tout en évitant l’utilisation excessive de poissons. Par ailleurs, la durée limitée de l’expérimentation (7 jours) et le nombre restreint de groupes expérimentaux contribuent à réduire le nombre total d’animaux utilisés. De plus, chaque individu fournira un maximum d’informations grâce à la réalisation de plusieurs analyses complémentaires (histologiques, biochimiques et moléculaires) à partir d’un même prélèvement ovarien. L’ensemble du protocole a ainsi été conçu pour optimiser l’utilisation des animaux, réduire leur nombre et respecter les principes de réduction, sans compromettre la qualité et l’interprétation des résultats scientifiques.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans des conditions d’élevage classiques, optimisées et adaptées aux besoins physiologiques de la truite arc-en-ciel. Les bassins utilisés seront de taille et de type adaptés à la taille des poissons ; il s’agira de bassins extérieurs équipés de couvercles et de demi-couvercles occultants, garantissant la protection contre les nuisibles (notamment les oiseaux) et limitant les perturbations liées à l’activité de la pisciculture. Les densités d’élevage seront maintenues à un niveau optimal. Les poissons seront nourris manuellement deux fois par jour, à satiété visuelle. Le bien-être animal sera évalué quotidiennement à l’aide d’une fiche de scoring quantitative basée sur des points limites. Lors des phases d’échantillonnage, les poissons seront capturés avec une épuisette adaptée à la taille des poissons, puis anesthésiés et euthanasiés avant la réalisation des prélèvements tissulaires.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel a été choisie pour ce projet car elle est la principale espèce piscicole produite en France et constitue un modèle largement utilisé pour l’étude des mécanismes métaboliques et reproducteurs chez les poissons d’élevage. Le développement des ovocytes et le cycle reproducteur des femelles élevées sur le site expérimental sont bien connus et suivis. Cela permet d’identifier précisément la période d’entrée en croissance secondaire des ovocytes et de réaliser l’expérimentation au moment le plus pertinent, tout en limitant la variabilité biologique. Cette espèce présente un développement ovocytaire synchronisé avec une seule période de ponte annuelle, ce qui facilite l’étude des mécanismes contrôlant la croissance des ovocytes et leur orientation éventuelle vers l’atrésie. L’expérimentation sera réalisée sur des femelles âgées de 2 ans, d’un poids compris entre 600 et 800 g, au mois de juin, période correspondant à l’entrée des ovaires en phase de croissance secondaire des ovocytes. Ce stade de développement est particulièrement pertinent pour les objectifs du projet, car il correspond à une phase clé de la reproduction, caractérisée par une forte mobilisation des nutriments vers les ovaires et par la mise en place des mécanismes biologiques régulant la poursuite ou l’arrêt du développement ovocytaire.