Saumons
Evaluation du potentiel antibactérien de solutions alternatives à l’utilisation d’antibiotiques pour lutter contre l’infection à Aeromonas salmonicida chez la truite arc en ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
900 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par injection d'une bactérie pathogène, une centaine servant d'abord à caler la dose qui tue la moitié des poissons, les autres à tester trois additifs alimentaires présentés comme des solutions de rechange aux antibiotiques. Le porteur indique que l'infection provoque une mortalité rapide, en 48 à 72 heures, et n'attend aucun effet indésirable des additifs. Il justifie le recours à l'espèce cible par la complexité du système hôte-pathogène, la finalité étant la pisciculture intensive de cette truite "à fort intérêt économique".
Objectifs
Les infections bactériennes en piscicultures intensives représentent un problème majeur pour le bien-être et la santé des animaux. S'il existe des antibiotiques et des autovaccins relativement efficaces pour un certain nombre de pathologies, certaines maladies restent néanmoins difficiles à combattre. Ce projet s'inscrit dans la recherche de bioalternatives aux traitements antibiotiques couramment utilisés et propose d'évaluer l'effet chez une espèce d'eau douce à fort intéret économique, la truite arc en ciel, et dans un contexte d'infection expérimentale avec une bactérie pathogène majeure, Aeromonas salmonicida, de 3 produits développés pour le marché des animaux de rente terrestres autorisés pour l'alimentation animale en Europe. Ce projet intègre 2 procédures : la première vise à développer le modèle infectieux truite arc en ciel / A. salmonicida et à déterminer la concentration bactérienne générant une mortalité de l’ordre de 50% par injection intra-péritonéale. La seconde testera l’effet des 3 bioalternatives sur la croissance et la survie d'animaux qui subiront une infection bactérienne à A. salmonicida.
Bénéfices attendus
L'analyse statistique des résultats permettra de déterminer si les bioalternatives testées ont ou non un effet significatif sur la survie des animaux traités et leur croissace durant cette phase d'infection expérimentale. En cas d'effets positifs, ces solutions pourront être proposées de manière plus systématique pour une utilisation en pisciculture.
Procédures
Les animaux subiront uniquement une anesthésie de courte durée (10 minutes maximum) à l'eugénol lors de la pesée et prise de taille initiale survenant avec le premier nourrissage avec les aliments formulés avec les bioalternatives et lors de la phase d'injection de la souche bactérienne pathogène, à laquelle sera couplée une prise de poids/taille individuelle. Les individus contrôles (non-infectés) subiront une prise de sang sous anesthésie au terme des 5 ou 6 semaines de nourrissage avec les bioalternatives (durée variable en fonction des produits). Des pesées seront également réalisées post-mortem.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable des bioalternatives n'est attendu sur les animaux traités car ils ont été évalués en amont pour leur potentielle toxicité. L'infection par A. salmonicida induira une mortalité significative des animaux qui survient généralement très rapidement (48 à 72h) après l'inoculation de la souche.
Devenir
Animaux infectés expérimentalement avec une bactérie pathogène et donc ne pouvant être réutilisés.
Remplacement
Les tests d'efficacité antimicrobienne menés in vitro doivent obligatoirement être complétés par des tests in vivo sur l'espèce animale cible, tests plus représentatifs de la complexité d'un système biologique hôte / pathogène.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés sera limité à son maximum tout en permettant de garantir la pertinence scientifique des essais et de déterminer un potentiel effet significatif du peptide testé. Un total de 900 animaux maximum seront utilisés : 100 pour mettre en place le modèle d'infection et déterminer la dose létale permettant d'obtenir 50% de mortalité avec Aeromonas salmonicida sur le modèle truite arc en ciel et 800 pour déterminer l'efficacité du des bioalternatives dans un contexte d'infection expérimentale.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux, à savoir, un volume d'eau adapté en circuit ouvert avec une oxygénation suffisante en fonction de la biomasse, un rythme jour/nuit naturel, la présence de suffisamment de congénères pour exprimer un répertoire comportemental riche, une alimentation adaptée à leur stade de développement. Les animaux présentant des signes de souffrance (comportement anormal, changement de couleur de robe, plaies cutanées, perte d'équilibre, ...) subiront une mise à mort compassionnelle.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est l'espèce d'eau douce la plus produite en France et dans beaucoup de pays d'Europe. La furonculose touche principalement cette espèce. Nous utiliserons des animaux issus de la reproduction de Novembre 2021 (nés en Déc 2021) qui feront environ 15g au moment des essais. La furonculose touche tous les stades de vie mais les poissons jeunes sont plus fragiles.
Evaluation du potentiel d’adaptation rapide des ombles chevaliers au changement climatique
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
720 ombles chevaliers vont être utilisés dans des procédures classées en gravité légère, 660 tués à l'issue et 60 géniteurs remis en liberté. Les géniteurs sont anesthésiés pour prélever gamètes et un fragment de nageoire, et la descendance subit des mesures de respirométrie avec un jeûne de 44 heures et un isolement temporaire. Le porteur justifie la mise à mort par le stress et la souffrance potentiels de l'expérimentation elle-même. L'objectif déclaré est d'évaluer le potentiel d'adaptation de l'espèce à une hausse de la température de l'eau.
Objectifs
Les salmonidés lacustres sont emblématiques de l'Amérique du Nord et de l'Europe. Ce sont des espèces qui ont une forte importance économique (pêche professionelle et amateur), patrimoniale et un fort interêt écologique de part leur position dans le réseau trophique. Néanmoins, les populations connaissent de nombreuses fluctuations. Les données relatives aux captures de pêche montrent des variations interannuelles fortes et irrégulière, due à plusieurs facteurs telles que la température ou l’eutrophisation. Le réchauffement climatique est l’une des principales causes pouvant expliquer ce déclin. En effet, la température influence directement la physiologie, le développement et le comportement des individus. L’objectif de ce projet sera de quantifier l’adaptation phénotypique de populations face au réchauffement climatique lors des premiers stades de vie des salmonidés. En effet, les effets de la température peuvent notamment être dépendent de l’origine des poissons, certaines populations présentant une sensibilité plus faible à une augmentation de la température, laissant apparaitre une possible adaptation. Ainsi, les études sur le réchauffement climatique suggèrent que certains organismes peuvent mettre en place des stratégies évolutives et plastiques afin d’y faire face. Spécifiquement, ce projet testera si la population d’origine et la température d’incubation (4° et 9°) influencent le phénotype des individus. Les observations seront réalisées à deux pas de temps (180 jours et 300 jours après la fécondation) sur le développement (croissance) et le phénotype (morphologie, comportement et physiologie). Ces analyses permettront d'évaluer le potentiel d'adaptation des salmonidés.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au mécanismes d’adaptation des salmonidés face aux réchauffement climatique. Les résultats de ce projet détermineront la pertinence d’étudier à plus large échelle l’adaptation potentielle des organismes ayant différentes histoires évolutives. Ces connaissances pourront alors avoir des répercutions opérationnelles afin de proposer une aide stratégique pour la gestion du repeuplement de salmonidés.
Procédures
Les géniteurs seront anesthésiés avant le prélèvement des gamètes et de tissus (nageoire) afin de réduire le stress et empêché toute sensation de douleur. Les nageoires des poissons peuvent repousser et c’est ainsi un prélèvement non invasif. Pour la descendance, les animaux seront mis dans deux bacs (2 x 5L) connéctés afin d'être filmés (mesure comportementale). Ensuite, des mesures respirométriques seront effectué dans un récipient hermétique (200ml) pendant 20h environ ce qui limiteras sensiblement leur mouvement (la petite taille des poissons aux stades de développement étudiés, la contrainte physique due à la taille des chambre respirométrique sera limitée). Ces mesures impliqueront un jeun de 44h (mis à jeun pendant 24h avant la mesure + 20h de mesure) qui ne devrait pas impacter le développement des poissons. Un léger stress pourra être ressenti dû à l’isolement des poissons. L’eau y sera renouvelée toutes les 10min pour s’assurer que la qualité de l’eau reste bonne durant le test. Enfin, ils seront anesthésiés afin d'être placés sous un objectif photo et d'être pris en photo. Après leur réveil, ils seront ensuite replacés dans leur aquarium.
Impact sur les animaux
Durant les actes expérimentaux, le stripping sur les géniteurs induira un leger stress physique. Le prélèvement d’une petite section de nageoire sera effectué entrainant une légère lésion physique. Sur la descendance, la prise de photo pour mesurer la morphologie et vidéo pour le comportement n’impliquent qu'une légere peur dû à la manipulation physique (à l’aide d’une épuisette) des animaux pour les placér sous l’objectif photo. Les mesures métaboliques impliqueront un jeun court (léger stress alimentaire 24h de jeun + 20h de mesure), une faible contrainte de déplacement et un isolement temporaire des congénères.
Devenir
Pour pallier au stress et souffrances potentiels dû à l’expérimentation, les individus sont mis à mort à la fin de la procédure. Les géniteurs qui auront pu être manipulés sur le terrain sans être ramenés au laboratoire seront remis en liberté.
Remplacement
Ce projet a pour but de comprendre la diminution des effectifs dans les populations de salmonidés. L'objectif est d'évaluer les effets d’une augmentation de la température en milieu sauvage dans un contexte de réchauffement climatique en prenant en compte une espèce sujette à l’augmentation de la température. Ces effets sont, de plus, problématiques d’un point de vue économique et écologique. En effet, cette étude permettra de comprendre la sensibilité au changement climatique d'une espèce avec une forte importance économique (pêche professionelle et amateur) et également écologique (prédateur). Le modèle poisson est pertinent pour cette étude car il répond a une problématique spécifique. De plus, chaque espèce répond différemment aux variations environnementales, ainsi il n’est pas remplaçable ni substituable.
Réduction
Cette expérimentation prévoit 2 traitements de température (4 et 9°C) chez 3 populations avec 10 familles chacune. 20 géniteurs issus de chacun des 3 lacs ( = 3 populations) seront nécessaires pour obtenir les gamètes. Les analyses statistiques envisagées seront notamment des analyses de variances (ANOVA) et des modèles linéaires à effets mixtes (GLM). L’effectif de 10 individus par famille permet d’avoir un effectif de qualité pour avoir la quantité de matière nécessaire à nos analyses et évaluer la plasticité des traits, et les 100 individus (10ind * 10 familles) suivis dans chaque populations permettent prendre en compte la répétabilité de la variabilité interindividuelle dans chaque traitement ainsi que la variabilité entre les séries (facteur aléatoire), tout en limitant au maximum le nombre d’individus mis à mort (Règle des 3 R : Réduction). Au total 720 individus seront utilisés à la fin de l’étude : (2 traitements * 3 populations * 10 familles * 10 individus) = 600. 600*0.1(mortalité anticipée) + (20 géniteurs * 3 populations) = 720 individus.
Raffinement
Tout au long de l’expérimentation, les structures et conditions expérimentales évolueront avec la croissance des animaux (litrage, nourriture, lumière). Les aquariums disposeront d’un couvercle afin de limiter le stress dû à la lumière. Les animaux seront visités 3 fois par jour en semaine et 1 fois par jour le week-end. Les paramètres physico-chimiques de l’eau (pH, oxygène) seront vérifiés quotidiennement. Avant les mesures morphologiques, les individus seront anesthésiés afin de limiter le stress due à la manipulation. Lors des mesures comportementales, une cachette sera disposée dans l'aquarium de test afin de limiter le stress. Les géniteurs seront anesthésiés avant le stripping et le prélèvement de tissus (1/5 de la nageoire pelvienne) afin de réduire le stress et prévenir toute sensation de douleur. Les nageoires des poissons peuvent repousser et c’est ainsi un prélèvement non invasif.
Choix des espèces
Les salmonidés sont en déclin depuis plusieurs décennies, ayant des conséquences économiques, sans que les raisons de ces pertes d’effectifs ne soient complètement comprises. Bien que le réchauffement climatique soit l’une des causes de ce déclin, certaines populations se maintiennent, suggerant que certains individus puissent s’adapter. Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au potentiel d’adaptation des salmonidés face au réchauffement climatique. Les résultats de ce projet détermineront la pertinence d’étudier à plus large échelle l’adaptation potentielle des organismes avec différentes origines. Ces connaissances pourront alors avoir des répercutions opérationnelles afin de proposer une aide stratégique pour la conservation des salmonidés. Pou obtenir des gamètes des animaux au stade adulte sont nécessaires, puis des poissons au stade larvaire et stade juvénile pour les mesures de morphologie, comportement et métabolisme. Ces premiers stades de vie devraient présenter des phénotypes différents selon les traitements des fluctuations de température subit durant le développement embryonnaire.
Impact de la proportion de muscle rouge sur la capacité de nage chez la truite automnale
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
180 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque poisson subit deux tests de nage forcée à contre-courant, jusqu'à trois heures, la répétition sur les mêmes individus justifiant la gravité sévère déclarée. Le porteur indique que l'objectif premier relève d'un "enjeu agronomique et économique", diminuer par sélection génomique le muscle rouge qui gêne la vente de truite fumée, et présente comme bénéfice annexe la vérification que cette baisse ne nuit pas à la capacité de nage. Il conclut que la question impose des tests sur animaux vivants.
Objectifs
La production de truite arc en ciel en France s’oriente de plus en plus vers des poissons de grande taille destinés à la fumaison et vendus sous forme de tranches fines. La présence du muscle rouge, facilement repérable par sa couleur brune est fortement préjudiciable pour la vente. En effet, outre l’aspect visuel, le muscle rouge riche en lipides s’oxyde rapidement conduisant à des défauts de flaveur. C’est pourquoi certains cahiers des charges imposent aux transformateurs d’éliminer ce muscle. Ce niveau de parage élevé (élimination du muscle rouge) entraîne une perte en matière première et donc une perte économique pour les producteurs et les transformateurs. Il y a donc un enjeu agronomique et économique à maîtriser la croissance de ce muscle. C’est pourquoi les professionnels étudient la possibilité de diminuer la proportion de muscle rouge par sélection génomique. La musculature des poissons est très majoritairement (>90%) constituée d’un muscle blanc à contraction rapide et d’un muscle rouge à contraction lente. D’après la littérature, le muscle blanc avec un métabolisme anaérobie est surtout sollicité par le poisson pour la nage rapide alors que le muscle rouge avec un métabolisme aérobie est principalement sollicité pour la nage lente. Alors que les études sur la croissance du muscle blanc sont nombreuses et que l’impact des facteurs externes est bien connu, les facteurs qui influencent la proportion de muscle rouge chez les poissons sont très mal connus. Parmi les différents facteurs d’élevage, l’exercice modéré semble stimuler la croissance du muscle rouge sans modifier significativement la taille des fibres lentes . Cependant, l’impact de l’exercice sur la taille des fibres du muscle rouge de truite reste controversé puisque certaines études rapportent une augmentation de 25 % du diamètre moyen des fibres , alors qu’une autre n’observe aucun effet . Un des objectifs du projet est de déterminer s'il existe une relation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage du poisson. Plus spécifiquement, l'objectif de cette expérimentation est de déterminer si la mesure de capacité de nage est répétable entre 2 tests et s'il y a une relation entre capacité de nage et proportion de muscle rouge au sein de la même base génétique. Ce projet comporte une seule procédure expérimentale de test de nage classée sévère.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à déterminer s'il existe une corrélation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage du poisson. Il s'agit notamment de vérifier si une proportion faible de muscle rouge n’entraîne pas de défauts dans la capacité de nage ce qui pourrait nuire au bien-être de l’animal. Étant donné que le muscle rouge est décrit comme étant principalement sollicité pour la nage lente, il s'agit de vérifier si les poissons avec une faible proportion de muscle rouge n’ont pas une capacité de nage limité ce qui pourrait nuire à leur bien-être. Par ailleurs, il s'agira de déterminer si la capacité de nage d'un poisson est comparable entre 2 tests séparés de 3 semaines pour permettre une récupération complète. De plus, il s'agira de déterminer s'il existe une relation entre les capacités de nage et la proportion de muscle rouge ou la morphologie au sein d'une même base génétique.
Procédures
Les animaux seront soumis à un test de nage qui consiste à exposer les poissons à un courant de plus en plus fort dans un bassin expérimental. Le débit sera progressivement augmenté par paliers de 10-20min pour atteindre 90cm/s. Le test doit durer 160 minutes. Au cas où un animal n’aurait pas décroché, le test de nage sera arrêté au bout de 3 heures. Le test sera répété 2ème fois sur les mêmes animaux.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les poissons utilisés dans ce projet sont celles générés par un test de nage répété 2 fois (phase 1 et 2) sur les mêmes individus et qui va durer au maximum 3h. Cette nuisance est sévère car répétée 2 fois sur les mêmes individus. Ces tests de nage nécessitent également une émersion des animaux pour les transférer de leur bassin d’élevage jusqu’au dispositif de test de nage qui ne durera pas plus de 5 secondes. Cette émersion des animaux génère un stress de courte durée est considéré comme léger. Enfin, les animaux seront exposés à des phases d’habituation à un environnement nouveau lié au regroupement 3 à 4 semaines avant les tests, et au changement de bassin lorsqu’ils seront transférés du bassin d’élevage au bassin de test induisant un stress modéré. Les animaux seront également mis à jeun la veille du test. Ces mises à jeun, bien supportées par l’espèce, sont léger.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort par une personne compétente désignée par les responsables de projet ou par les responsables du projet eux-mêmes. Les responsables du bien-être des animaux sont bien sûr informés. Tous les éléments justifiant leur mise à mort sont conservés et transmis à la SBEA de l'établissement et au vétérinaire référent de l'établissement, ainsi qu’au responsable du projet.
Remplacement
Les objectifs du projet étant de déterminer s'il existe une relation entre la proportion de muscle rouge et les capacités de nage des poissons, cela implique nécessairement de réaliser des tests sur animaux vivants.
Réduction
En prenant en compte la variabilité de la réponse au test de nage et de la proportion de muscle rouge, nous avons pu diminuer le nombre d'animaux utilisés à 180 truites. Cet effectif nous permettra d’avoir une puissance statistique suffisante et de mettre en évidence une relation entre la proportion du muscle rouge et les performances de nage.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l'espèces (photopériode, qualité d'eau, densité, nourriture). Pour limiter le stress, les groupes de poissons seront constitués en même temps que le marquage par pit-tag entre 3 et 4 semaines avant le test de nage et placés dans un bac d’élevage proche du bassin de test afin de limiter au minimum le stress du transfert. Pour cela, les poissons seront pêchés dans leur bassin d’élevage avec une épuisette, puis disposés dans un bac d’anesthésie avec de la tricaïne MS-222 + bicarbonate de soude pour tamponner le milieu et éviter un stress d’acidité. Lors du marquage, les poissons seront déposés sur une serpillère humide pour éviter la déperdition de mucus. Le corps et les yeux des poissons seront recouvert de cette serpillière pour les isoler de l’environnement ambiant. Après injection de la marque, les poissons sont mis dans un bac de réveil, avant d’être regroupés pour constituer les lots destinés aux tests de nage. Toutes les manipulations sont réalisées sous anesthésie par du personnel compétent le plus rapidement possible pour limiter le temps d’émersion des animaux qui ne durera pas plus de 10 secondes. Ils seront également mis à jeun avant le test afin d'éviter qu'ils ne soient malades et transférés avec une épuisette dans le bassin de test la veille pour s’habituer à ce bassin qui sera disposé dans une pièce isolée et ne servant qu’aux tests de nage afin de limiter le stress. Pendant la procédure, la manipulation des animaux sera réduite au maximum et une surveillance du comportement des animaux sera effectuée pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse subies. Cette surveillance du comportement des poissons se fait en continu dès lors que les poissons sont pêchés dans leur bassin d’élevage pour être introduit dans le dispositif de test de nage. Une à deux personnes seront en permanence prêtes à intervenir dès l’atteinte des points limites pendant le test, Notre expérience, nous indique que les poissons bien épuisés récupèrent tous après un test de nage. Par ailleurs, à l'issue de la phase 2, les poissons sont mis à mort dès qu'ils ne sont plus en capacité de nager (cf § 4.2 Les paramètres physico-chimiques de l’eau (température, O2, NH4+) seront également régulièrement contrôlés.
Choix des espèces
L'étude s'effectue sur la truite arc en ciel car c'est l'espèce piscicole utilisée pour le projet. C'est une espèce robuste dont l’élevage et la reproduction sont bien maîtrisés en pisciculture. De plus, il s’agit d’un poisson d’intérêt économique dans le monde entier, et qui représente 95% de la production française piscicole en eau douce. Elle est par ailleurs un modèle biologique largement étudié dans la communauté scientifique. Nous allons réaliser les tests sur des animaux de 200g qui correspond à la taille où l’on peut mesurer le plus précisément la proportion de muscle rouge ainsi que les capacités de nage.
Evaluation de l’effet dose-réponse d’un vaccin vivant atténué contre Flavobacterium psychrophilum chez la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss).
- Recherche appliquée
- Maladies animales
630 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 480 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Vaccinées par immersion puis infectées par injection avec une souche virulente de Flavobacterium psychrophilum, elles servent à mesurer une dose létale 50 et l'efficacité du vaccin, le critère retenu étant la survie ou la mort. Le porteur indique que les poissons atteignant le point limite, défini par une détresse terminale (nage erratique, nécrose, animal ne répondant plus aux stimuli), sont mis à mort. L'objectif affiché est commercial, la mise sur le marché d'un vaccin pour la pisciculture de la truite.
Objectifs
Flavobacterium psychrophilum est une bactérie et l'agent responsable de la flavobactériose d’eau froide aussi connue comme syndrome de l'alevin de la truite arc-en-ciel qui revêt une importance économique notable . Cet agent pathogène est l'une des causes les plus courantes de maladie bactérienne dans la production aquacole en eau douce de la truite arc-en-ciel. Aucun vaccin commercialisé contre cet agent pathogène et ses manifestations cliniques n'est actuellement disponible. Le partenaire de ce projet a l'intention de commercialiser un vaccin vivant atténué contre Flavobacterium psychrophilum afin de contribuer à la prévention de la flavobactériose chez la truite arc-en-ciel. La souche vaccinale a conféré une protection significative à la truite arc-en-ciel lors d’épreuves d’infection réalisées avec la souche mère virulente isolée aux Etats-Unis. Plusieurs essais de vaccination de truites arc-en-ciel par immersion ont été réalisés à l'Université de l'Idaho. L'utilisation du vaccin a permis d'obtenir une protection significative par rapport au groupe ayant reçu le contrôle. Avant une mise sur le marché, il est nécessaire de valider l’efficacité du vaccin sur des souches responsables d’épisodes infectieux en Europe. Dans le contexte de la maîtrise de la pathologie infectieuse en production aquacole, ce projet vise à évaluer l’effet dose-réponse du vaccin vivant atténué contre l’infection par une souche virulente de la bactérie pathogène Flavobacterium psychrophilum isolée en France. Les poissons après avoir été vaccinés par immersion seront infectés dans des conditions contrôlées afin d’évaluer leur résistance et l'efficacité du vaccin.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mettre au point le protocole d’administration d’un vaccin (dose et temps de contact) et d’évaluer le potentiel protecteur de ce vaccin. Si les résultats sont positifs, le partenaire poursuivra les essais dans le but de mettre sur le marché et de commercialiser ce vaccin.
Procédures
Les deux étapes de vaccination (primo et rappel) sont réalisées par immersion pour répondre aux contraintes de la filière (praticité d’administration à l’échelle industrielle). Les infections expérimentales sont réalisées par injection. Elles sont réalisées sous anesthésie (par bain) et une seule injection par poisson est réalisée par des personnes compétentes en moins de 15 secondes. Les animaux sont mis à jeun 48 heures avant l’infection. Cette mise à jeun prévient toute régurgitation en cours d’anesthésie, diminue les besoins en O2 des poissons au cours des manipulations.
Impact sur les animaux
Le critère utilisé pour évaluer l’efficacité du vaccin est la résistance au pathogène suite à un challenge infectieux. La réponse est binaire : mortalité (avec précision du temps post-contamination avant la mort) ou survie. L’inocuité de la souche vaccinale a été démontrée lors d’expériences précédentes sur la truite arc-en-ciel menées par le partenaire du projet, aucun effet indésirable de l’étape de vaccination n’est attendu. Le stress lié à la manipulation (tri, pesée, transfert) et à injection lors du challenge sont compensés par anesthésie par bain (tricaïne à 100 mg/l).
Devenir
Tous les animaux de ce projet entreront dans un protocole d'infectiologie et ne pourront être réutilisés pour d'autres finalités, ils seront donc mis à mort en fin d'expérience.
Remplacement
Le projet que nous menons chez la truite arc-en-ciel ne peut être réalisé sur cultures cellulaires car il est nécessaire, pour évaluer l’efficacité du vaccin de soumettre les poissons à des épreuves d’infections expérimentales permettant d’obtenir des critères d'appréciation quantitative de leur résistance.
Réduction
La mesure de la dose létale 50 (DL50) est un protocole de référence en expérimentation animale nécessitant 6 doses avec 10 poissons par condition. La mise en évidence de différences significatives entre les conditions de vaccination (dose et durée d’immersion dans le vaccin) nécessite 30 poissons par aquarium. Des effets dépendants du bac d’élevage étant classiquement observés lors des épreuves infectieuses, il est indispensable de dupliquer les groupes infectés. Les effectifs proposés sont ceux utilisés récemment pour les analyses statistiques lors de l’évaluation de vaccins contre F. psychrophilum. Dans un but de réduction, la mesure de la DL50 sera mutualisée dans d’autres projets employant le même lot d’animaux et les mêmes conditions du challenge infectieux (même souche, mode d’infection).
Raffinement
Les animaux sont observés au moins deux fois par jour afin de surveiller l'apparition du point limite qui sera suivi par une grille de scoring et défini par une détresse terminale par l’observation cumulée de 2 signes cliniques minimum correspondant à : une nage erratique, hyper ou sous ventilation, nécrose au point d’injection pouvant conduire à un choc osmotique (dérégulation des pressions), caudale rongée, animal ne répondant plus aux stimuli (épuisette). Une anesthésie par bain de tricaïne (100 mg/L) est réalisée avant de procéder à l’injection intramusculaire. Tout au long de leur vie, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris 2 fois par jour. Ils sont toujours en présence de congénères et les biomasses maximales (60g/l) sont rigoureusement respectées. La qualité de l’eau (T°C = 10°C, O2>7 mg/l, pH = 8, NO2
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est le modèle classique de la pisciculture continentale européenne : c’est la principale espèce d'élevage en France et c'est l'hôte naturel de Flavobacterium psychrophilum. Il est nécessaire de travailler sur des poissons vivants afin de mettre en place une mesure individuelle de la résistance au pathogène et permettre in fine l’evaluation de la protection du vaccin. Pour l'évaluation de la résistance à l’infection par Flavobacterium psychrophilum, les animaux sont utilisés au stade alevin, soit à des stades relativement précoces (5 g) où la sensibilité à des infections par Flavobacterium psychrophilum est maximale. De plus, c’est à ce stade que les animaux sont le plus sensibles à cette pathologie dans les élevages. L’objectif commercial est donc de vacciner les animaux sur ces stades précoces (1 g).
Projet Medic’EAU : Etude pharmacocinétique de l’oxytétracycline chez la truite Arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Maladies animales
240 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 120 tuées en fin d'étude et les autres réutilisées, dont 80 gardées un mois avant d'être tuées pour des travaux pratiques de dissection. Chaque poisson reçoit l'antibiotique par voie intraveineuse, orale et par gavage sous sédation, puis subit trois séries de prélèvements sanguins. L'étude vise à réévaluer le dosage de l'oxytétracycline en pisciculture pour lutter contre la furonculose. Le porteur affirme que la pharmacocinétique ne peut s'étudier que sur animal vivant, tout en indiquant qu'un modèle in silico permettra ensuite de s'en affranchir.
Objectifs
Le projet FEAMP Medic’EAU vise à évaluer et optimiser les pratiques vaccinales et thérapeutiques appliquées par les pisciculteurs afin de contrôler la furonculose, une maladie causée par la bactérie Aeromonas salmonicida subsp Salmonicida (ASS). Pour la partie thérapeutique qui fait l’objet de la présente demande, l’objectif est de proposer une méthodologie qui permette de réévaluer le schéma posologique des antibiotiques, afin d’améliorer leur efficacité thérapeutique, de réduire la mortalité associée à la furonculose, mais également de limiter l’impact de l’antibiothérapie sur la sélection et dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques. Une compréhension fine de la pharmacocinétique (= interaction entre l’antibiotique et l’organisme de l’animal) de l’antibiotique (oxytetracycline) chez la truite Arc-en-ciel est indispensable pour s’assurer d’une exposition suffisante d’Aeromonas chez l’animal infecté, et optimiser ainsi le schéma posologique. Une méta-analyse des données pharmacocinétiques déjà existantes dans la littérature nous a permis d’évaluer les lacunes et d’identifier les covariables d’intérêt (c’est-à-dire les éléments qui peuvent modifier de manière importante le comportement de l’antibiotique chez la truite Arc-en-ciel : poids, température de l’eau, voie d’administration, forme galénique, ploidie. Ce projet va donc nous permettre de réaliser une étude pharmacocinétique de l’oxytétracycline chez la truite Arc-en-ciel, en station expérimentale, par une approche en cross-over. Cette approche classique chez les mammifères est rarement conduite chez le poisson, car elle nécessite plusieurs prélèvements, et donc des poissons d’une taille suffisante. Ainsi, chaque poisson recevra le médicament par voie intraveineuse et par voie orale, ce qui permettra de mieux caractériser la variabilité de la pharmacocinétique dans cette espèce, notamment la variabilité interindividuelle, et de quantifier plus finement l’influence des différentes covariables d’intérêt. Ces données seront intégrées dans un modèle pharmacocinétique dit « de population » qui permettra par la suite de prédire le comportement de l’oxytétracycline chez la truite. Une optimisation du schéma posologique pourra alors être proposée, pour un usage plus vertueux des antibiotiques, garantissant une efficacité optimale tout en limitant le risque de sélection de dissémination de gènes de résistance aux antibiotiques.
Bénéfices attendus
A très court terme, à l’issu de ce projet, nous disposerons d’une modélisation décrivant le comportement de l’oxytétracycline chez la truite Arc-en-ciel. Ce modèle nous permettra également de prédire la pharmacocinétique de cet antibiotique dans différentes situations sans devoir recourir à de nouvelles expérimentations animales. A court terme (d’ici 1 an), dans le cadre du projet MEDIC’EAU, nous réévaluerons le schéma posologique de l’oxytétracycline pour le traitement de la furonculose chez la truite Arc-en-ciel, afin de s’assurer d’une meilleure efficacité dans la lutte contre la furonculose tout en limitant le risque de sélection de gènes de résistance aux antibiotiques. A moyen/long terme, l’ambition est que cette méthodologie soit aisément duplicable pour réévaluer par la suite d’autres antibiotiques couramment utilisés en fermes piscicoles, et dont les schémas posologiques posent question
Procédures
L’oxytétracycline sera administrée aux 240 truites avant chaque séquence de prélèvement : - Par voie IV, par injection dans le sinus veineux caudal, sous anesthésie générale - Par prise spontanée par voie orale : un aliment médicamenteux sera distribué aux animaux, sans manipulation particulière, après 24h de mise à jeûn - Par gavage oral : l’aliment médicamenteux sera administré aux animaux sous sédation, après 24h de mise à jeûn. Après le gavage, le poisson sera transféré dans un réservoir individuel pendant quelques minutes pour surveiller le réveil et la régurgitation. Trois séquences de prélèvement sanguin sont prévues, espacées d’au moins 4 semaines de washout, principalement pour s’assurer d’une récupération complète de l’hématocrite des animaux. Durant chaque séquence, 3 prélèvements de sang seront réalisés sur chaque truite. Chaque prélèvement représente un volume sanguin de 0,4 mL (seringue à insuline), soit un prélèvement total de 1,2 mL de sang maximum par poisson par séquence, ce qui représente moins de 15% du volume sanguin circulant de la truite Arc-en-ciel. Les prélèvements seront répartis sur 15 jours pour une même séquence.
Impact sur les animaux
La réalisation de pharmacocinétiques longitudinales permet à la fois de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, d’évaluer la variabilité inter-individuelle ainsi que de mieux caractériser l’influence des différents cofacteurs. Cette approche est permise par le choix de travailler avec des animaux plus gros, qui tolèrent plusieurs prises de sang, et sont plus représentatifs de la population de truite cible (la furonculose en élevage touche des animaux plus âgés que les classes d’âge habituellement choisies en expérimentation animale). Le protocole expérimental peut entraîner de la nuissance chez les poissons, liée à la ponction de sang dans le sinus veineux et au gavage. Une anesthésie est donc systématiquement mise en œuvre pour chaque manipulation, l’anesthésie se fait par balnéation à l’aide de tricaïne (80 mg/L).
Devenir
120 poissons seront euthansiés à la fin de la procédure. 80 animaux seront gardés en vie 1 mois pour ensuite être euthanasiés dans le but d'être utilisés pour les TPs dissection/démarche nécropsique réalisés sur poissons fraichement tués à l'école vétérinaire de Maisons Alfort. 40 animaux pourront être gardé en vie pour permettre la mise en place d'essai pour un projet sur le bien-être animal, DAP sera déposée fin d'année 2022.
Remplacement
L’objectif étant d’évaluer la pharmacocinétique de l’oxytétracycline chez la Truite Arc-en-ciel, cela ne peut se faire que sur animaux vivants. Toutefois, l’utilisation d’outils de modélisation moderne permet de mieux valoriser les données récoltées, en quantifiant la variabilité de chaque covariable d’intérêt plutôt que de travailler en valeurs moyennes comme historiquement. De plus, dans un second temps, le modèle créé in silico permettra de s’affranchir de l’expérimentation animal pour définir le schéma posologique optimum, sans devoir réaliser des essais de dose/titration nécessitant un grand nombre d’animaux de laboratoire.
Réduction
Réaliser une étude pharmacocinétique en cross over, avec plusieurs prélèvements par poisson, permet de réduire significativement le nombre de poissons, chaque poisson étant son propre témoin. Le nombre de poissons nécessaire à cette expérimentation a été déterminée en considérant les objectifs scientifiques mais également en posant plusieurs postulats qui ont permis de réduire le nombre de modalités à tester, et donc d’animaux nécessaires. Ainsi, toutes les modalités d’intérêt identifiées seront testées sur les truites triploïdes (ce qui nécessite le recours à 180 poissons), alors que ces modalités seront réduites sur les diploïdes (soit 60 poissons uniquement).
Raffinement
Les animaux sont observés deux fois par jour durant toute la durée du protocole (4 mois + temps d’acclimatation) Les points limites sont : (1) d’une part les paramètres d’ambiance de l’élevage (oxygène, qualité de l’eau). Les paramètres de températures et d’oxygénation sont mesurés en permanence via des sondes. Si les point critiques sont atteints (oxygène 20°C) et ne peuvent être rectifiés, l’expérimentation sera arrêtée. La qualité de l’eau (pH, teneurs en nitrites et en nitrates) est vérifiée chaque semaine. (2) d’autre part la santé des poissons. Les poissons moribonds (nage erratique sur le dos, apathie, anorexie) seront retirés de l’expérimentation et euthanasiés par surdosage d’anesthésique. La densité sera de 15 kg/m3 (en début d’expérimentation) à maximum 30 kg/m3 (en fin d’expérimentation, en raison de la croissance des animaux), ce qui est bien en deça de ce qui est réalisé en élevage (50-70 kg/m3). Les bacs sont de plus enrichis de tubes permanents permettant aux poissons de se cacher. Pour nous assurer d’un minimum incompressible de 3 prises de sang par poisson par séquence de prélèvement, nous avons choisi de travailler avec des poissons de grande taille, de minimum 300g, ce qui reflètera également plus fidèlement la biologie des animaux qui seront traités en élevage. Nous pourrons ainsi prélever 1,2 mL de sang par séquence de prélèvement, à raison de 0,4 mL par prise de sang sur une période d’environ 15 jours (soit 0,4% du poids vif total). L’approche populationnelle retenue permet également d’espacer les prélèvements sur chaque poisson. Enfin, une période de wash out d’au moins 4 semaines sera appliquée entre chaque séquence de prélèvement, pour s’assurer que les poissons ont retrouvé un hématocrite normal.
Choix des espèces
La truite Arc-en-ciel est un hôte naturel d’Aeromonas salmonicida subsp salmonicida. C’est de plus l’espèce de poisson la plus élevée en France. C’est enfin l’espèce sur laquelle nous voulons optimiser l’utilisation de l’oxytétracycline dans un contexte « one health ». Les truites utilisées pèseront minimum 300g. La furonculose est une maladie que l’on observe à différents stades d’élevage (alevins, truites portions = 200/250 g, grosse truite = >1 kg). Du fait des contraintes de la station aquacole (taille des bassins), il ne nous est pas possible de loger des truites Arc-en-ciel de poids trop important en nombre suffisant pour permettre l’acquisition de résultats interprétables. L’étude sur des poissons de 300g est un compromis entre le poids total des poissons pouvant entrer dans la station, une taille suffisante pour permettre des prélèvements de sang répétés, et la volonté d’un modèle qui soit le plus proche possible de la population de truite à évaluer. A ce poids (300g), les animaux sont considérés comme physiologiquement proches des animaux d’un poids plus élevé (hors période de gamétogenèse).
Etude de la coordination entre la production d’énergie et la synthèse des protéines musculaires au cours de la croissance de la truite arc-en-ciel.
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
120 truites arc-en-ciel vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 24 d'entre elles tuées par surdose d'anesthésiant et les 96 autres remises dans le circuit d'élevage. Nourries selon deux régimes pendant six semaines, elles reçoivent une injection destinée à marquer les protéines musculaires, avant dissection du muscle et du foie. Le projet vise à mieux comprendre la croissance musculaire pour optimiser la production de chair en aquaculture. Le porteur indique n'attendre aucune nuisance de la phase d'alimentation et réaliser les injections sous anesthésie.
Objectifs
Optimiser les conditions d’élevage des poissons constitue un objectif important de recherche qui permettra de contribuer à répondre aux enjeux de la filière aquacole concernant les pratiques d’élevages piscicoles dans le contexte général d’une gestion durable de la pêche mondiale. Dans ce cadre, l’objectif de ce projet est de mieux définir les mécanismes de croissance de la masse musculaire de la truite arc-en-ciel. Une accumulation efficace des protéines musculaires est essentielle à la croissance et aux qualités nutritionnelles recherchées dans la chair de poisson. Dans les cellules musculaires, cette synthèse des protéines nécessite néanmoins une très grande quantité d’énergie qui est fournie par la conversion des nutriments et la consommation d’oxygène au sein de véritables centrales énergétiques cellulaires appelées les mitochondries. Des travaux récents notamment chez la souris, indiquent que la production d’énergie par ces mitochondries doit être finement couplée à la synthèse des protéines pour éviter une perte de croissance de la masse musculaire. Ce couplage serait notamment régulé par des interactions membranaires appelées MAMs (mitochondria-associated membranes), entre mitochondries et réticulum endoplasmique (siège de la synthèse protéique). Le but de ce travail chez la truite est d’explorer le couplage entre synthèse protéique musculaire et l’activité des mitochondries en relation avec l’étendue des MAMs et de déterminer son importance pour la croissance des poissons. Ce couplage sera donc étudié dans le muscle de truites dont la croissance aura été modulée à l’aide de 2 régimes alimentaires. A l’issue de la période d’alimentation, les truites recevront une injection d’un composé permettant de marquer les protéines nouvellement synthétisées. Les muscles et le foie seront prélevés par dissection pour l’analyse de la respiration des mitochondries, la synthèse des protéines et des interactions membranaires.
Bénéfices attendus
Le couplage énergétique entre les mitochondries et la synthèse protéique, ainsi que l'importance des MAMs dans la croissance musculaire n’a pas été explorée à ce jour chez le poisson. L'ambition de notre projet est de déterminer comment orienter l’intensité de ce couplage, la production d’énergie et au final favoriser son utilisation pour la synthèse protéique avec des conséquences bénéfiques sur la masse musculaire des poissons. L’enjeu à terme serait d’optimiser la croissance des animaux en jouant sur l’efficacité alimentaire (selon le ratio protéines digestibles/énergie digestible du régime ou la source de protéines (végétale ou animale).
Procédures
Les poissons seront soumis à une période d'alimentation de 6 semaines. A l'issue de cette période, les poissons échantillonnés seront anesthésiés, leur poids sera enregistré puis ils recevront une injection intrapéritonéale d’un composé permettant de marquer les protéines nouvellement synthétisées (5 minutes). Les poissons seront ensuite remis dans un bain au calme pour le réveil (1 minute), et pendant 25 minutes le temps du marquage des proteines. A l’issue des 25 minutes, les poissons échantillonnés seront euthanasiés par une surdose d’anesthésiant.
Impact sur les animaux
Concernant la période d’alimentation, nous n’escomptons pas de nuisances pour les poissons. Les régimes ont été formulés de façon à avoir un niveau d’énergie digestible qui permet aux poissons d’ajuster leur prise alimentaire en fonction de leurs besoins. En cas de stress, les poissons craignent la prise alimentaire et se réfugient sous la partie abritée des bacs. Le comportement et la mortalité des animaux seront donc observés 2 fois par jour dans les bacs, par les animaliers en charge des élevages. Concernant les injections de puromycine, les manipulations sont réalisées le plus rapidement possible et sous anesthésie générale (dans un bain de tricaïne à 50mg/l) pour limiter le stress. Une étude préliminaire a été réalisée au laboratoire sur des truites contrôles pour déterminer la concentration optimale n’entrainant pas de comportement atypique ou de stress suivant le réveil des animaux.
Devenir
A l’issue de la période d’alimentation, un échantillon de 12 poissons par régime (soit 24 poissons au total) placés en expérimentation sera euthanasié et utilisé pour les prélèvements de tissu musculaire et de foie.
Remplacement
Cette étude se propose d’étudier les mécanismes moléculaires impliqués dans la croissance du tissu musculaire adulte dans un modèle animal d’intérêt agronomique, la truite arc en ciel, à l’aide de régimes alimentaires spécifiques. Elle ne peut donc pas être réalisée par modélisation informatique. Elle ne peut également pas être réalisée sur des cultures cellulaires car il n’existe pas de lignées établies de cellules musculaires chez la truite.
Réduction
L’analyse statistique de nos précédentes données de respiration mitochondriale sur fibres musculaires nous permettent de fixer le nombre de poissons à 12 poissons par groupe de régime. Chaque régime sera testé en triplicat de bassin (3 bassins x 2 régimes) afin tenir compte de la variabilité individuelle observée dans les essais nutritionnels et en cas de perte de bassin (bassin qui se bouche, contamination ...). De plus, nous devons respecter un nombre minimal de poissons pour assurer le bien-être des animaux et éviter les comportements agressifs qui peuvent survenir avec un petit groupe de poissons (relation dominant/dominé). Afin de limiter au maximum le nombre de poissons utilisés, l’expérimentation se déroulera dans des petits bassins de 80 litres, pouvant contenir 20 poissons par bassin. Ainsi 2 lots de 60 poissons répartis en 3 bassins seront utilisés pour cette procédure, soit au total 120 poissons. Les poissons restants seront remis dans le circuit d’élevage traditionnel.
Raffinement
Dans nos conditions d’élevage standard, les alevins de truite seront élevés dans des bassins d’eau de source à température constante de 17°C et saturée en oxygène avec un éclairage naturel et un taux de renouvellement de 6 fois par heure. Les bassins disposent de couvercles à bordure opaque permettant aux poissons de se cacher. Ils seront nourris manuellement (2 fois/jour) ad libitum de la satiété visuelle pendant 6 semaines. Le comportement et les mortalités seront contrôlés 2 fois par jour lors de l’alimentation des animaux. Si un comportement atypique était observé (comportement de fuite anormal pendant l’alimentation, léthargie, hyperactivité locomotrice, perte d’intégrité physique suite à un cannibalisme ou à des comportements agressifs), les animaux concernés seraient euthanasiés. Les injections sont réalisées sous anesthésie générale pour limiter le stress. Au réveil des animaux, le comportement sera également observé afin d’évaluer le stress induit par l’injection. Si un comportement atypique était observé, les animaux concernés seraient euthanasiés. Enfin, tous les prélèvements seront réalisés sur animaux préalablement euthanasiés.
Choix des espèces
La truite arc en ciel est choisie en raison de son importance agronomique et commerciale. L’expérimentation sera réalisée sur des truites arc-en-ciel de 100g. Cette taille de poissons permet la collecte d’échantillons tissulaires dont les tailles sont compatibles avec la réalisation de plusieurs analyses.
Suivi de la mobilité piscicole et de la franchissabilité d’une passe à poissons par la truite et le chabot dans un cours d’eau salmonicole
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 400
Capturés dans un cours d'eau salmonicole, 800 truites communes et 400 chabots, soit 1 200 poissons sauvages, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, chaque poisson est mesuré, pesé, puis incisé sur le ventre pour l'implantation d'un transpondeur, et reste entre 30 secondes et une minute hors de l'eau. Tous sont remis à l'eau vivants, pour vérifier si les ouvrages aménagés sur la rivière, dont une passe à poissons, leur permettent de circuler. Le porteur compte jusqu'à 5 à 10 % de truites qui perdent leur transpondeur dans les semaines suivantes et jusqu'à 20 % de femelles qui l'expulsent lors de la fraie, et affirme que "Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale".
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer, grâce à la technologie RFID (Radio Frequency Identification) la franchissabilité des ouvrages et des aménagements réalisés pour rétablir la continuité écologique dans un cours d'eau salmonicole. Dans cette rivière, de nombreuses actions de restauration de la continuité écologique ont été réalisées sur un secteur long de 6.7 km, sur lequel 8 seuils ont être arrasés ou modifiés pour faciliter la mobilité piscicole mais aussi sédimentaire. En 2022, le dernier des seuils de ce secteur a été aménagé pour permettre aux poissons de franchir un obstacle considéré jusqu’ici comme infranchissable (création d’une rivière de contournement). Dans la suite des efforts réalisés par le syndicat gestionnaire pour améliorer la continuité écologique sur ce secteur dit « renaturé », une étude écologique pluriannuelle, par la technologie RIFD devra confirmer que la mobilité piscicole et sédimentaire y est à nouveau assurée. Cette étude devrait aussi permettre d’identifier les zones de déplacements des poissons en tenant compte des contraintes physiques et morphologiques du milieu (thermie, disponibilité en habitat).
Bénéfices attendus
Les projets permettront de mettre en lumière la « transparence » des ouvrages à la migration des espèces cibles, c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer la continuité écologique et permettre à ces espèces de rejoindre des habitats piscicoles de qualité, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 1'200 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des PIT tags est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées, dans le cas présent la truite de rivière et le chabot. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval des ouvrages étudiés. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes et mobiles.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus par espèce sont un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité de l'ouvrage. Ils ont été adaptés au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 80mm ; 23 mm au-dessus. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision (pommade recommandée et fournie par E. Meunier, vétérinaire référent).
Choix des espèces
L’espèce cible principale est la truite commune (Salmo trutta). Cette espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. En complément, une petite espèce d’accompagnement de la truite, le chabot (Cottus gobio), sera également intégrée dans le suivi en raison de son abondance sur certains secteurs et de sa faible capacité de nage. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués à l’aide de PIT tags 23 mm. Pour les chabots, les stades sub-adultes et adultes seront visés, avec une longueur minimale de 80 mm. Ces individus seront marqués par PIT tag de 13 mm. Ces tailles minimales assurent un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Suivi de la franchissabilité d’une passe à poissons par la truite dans un cours d’eau salmonicole
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
300 truites sauvages vont être capturées et relâchées après marquage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après anesthésie, chaque poisson reçoit un transpondeur implanté par incision ventrale, avec un maintien hors de l'eau de trente secondes à une minute, pour évaluer le franchissement d'une passe à poissons récemment aménagée. Le porteur indique que la capture et le marquage induisent un stress et décrit une cicatrisation qu'il juge généralement bonne. Il affirme que cette étude comportementale ne peut se faire que sur des individus vivants relâchés dans leur milieu naturel.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer, grâce à la technologie RFID (Radio Frequency Identification) la franchissabilité par les poissons d’un ouvrage de franchissement (passe à poissons) récemment réalisé pour rétablir la continuité écologique dans un cours d'eau jurassien. Un seuil constituait un obstacle à la montaison des truites au niveau de la tête du bassin versant, connu pour proposer historiquement des habitats piscicoles de qualité. Le gestionnaire local a décidé d’équiper ce seuil d’une passe à ralentisseurs plans afin de rétablir la montaison des truites et autres espèces accompagnatrices. En 2022, cette passe a été réalisée et doit maintenant faire l’objet d’une étude de franchissabilité piscicole par RFID.
Bénéfices attendus
Les projets permettront de mettre en lumière la « transparence » de l’ouvrage à la migration des truites, c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer la continuité écologique et permettre à cette espèce de rejoindre des habitats piscicoles de qualité, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 300 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des PIT tags est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire de l’espèce considérée, dans le cas présent la truite de rivière. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval de l’ouvrage étudié. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes et mobiles.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 120 mm à l’aide de tags de 23 mm). Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision (pommade recommandée et fournie par E. Meunier, vétérinaire référent).
Choix des espèces
L’espèce cible est la truite commune (Salmo trutta). Cette espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués, à l’aide de PIT tags 23 mm. Cette taille minimale assure un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Suivi de la franchissabilité de deux passes à poissons par la truite et deux espèces d’accompagnement dans un grand cours d’eau alpin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 600
2 000 poissons sauvages, truites, chabots et blageons, vont être capturés et relâchés après marquage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après anesthésie, 1 950 individus reçoivent un transpondeur implanté par incision ventrale et 50 truites une seconde incision de deux centimètres pour un émetteur radio suturé, afin d'évaluer le franchissement de deux passes à poissons. Le porteur indique que la capture et le marquage induisent un stress et évoque une mortalité post-opératoire qu'il estime très faible. Il affirme que l'étude comportementale in situ ne peut se faire que sur des individus vivants dans leur milieu naturel.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer, grâce aux technologies RFID (Radio Frequency IDentification) et radiotélémétrie, la franchissabilité de 2 aménagements réalisés au niveau de 2 seuils infranchissables (ponts routiers) pour rétablir la continuité écologique un grand cours d'eau alpin. Sur ce cours d'eau, de nombreuses améliorations ont été réalisées ces dernières années, notamment sur la continuité écologique : les deux seuils visés ont été aménagés pour le franchissement piscicole il y a 9 ans. Ces aménagements permettent une circulation (montaison et dévalaison) a priori facilitée qu’il convient de vérifier en combinant deux technologies au regard du gabarit du cours d’eau : la RFID et la radiotélémétrie. La radiotélémétrie est utilisée en complément de la RFID car cette technologie permet d'envoyer un signal à longue portée (100-200m), permettant de travailler dans des grands milieux et de caractériser des comportements / franchissements au niveau de voies de passages qu'on ne peut pas équiper par RFID.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mettre en lumière la « transparence » des deux seuils éuipés de passes à poissons à la migration des espèces cibles, c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer la continuité écologique et permettre à ces espèces de rejoindre des habitats piscicoles de qualité, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 1'950 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau. Pour 50 individus, un double-marquage sera réalisé et un émetteur radio sera implanté manuellement en plus du PIT tag, impliquant une incision ventrale de 2 cm, qui sera suturée. La procédure durera au total 2 à 3 minutes, pendant lesquelles les individus seront maintenus sous sédation dans un bain d’anesthésiant
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux.
Devenir
Remise à l'eau après marquage
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées, dans le cas présent la truite de rivière, le chabot et le blageon. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval des ouvrages étudiés. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus par espèce sont un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité des ouvrages. Ils ont été adaptés au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Pour la RFID : Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 80mm ; 23 mm au-dessus. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Pour la radiotélémétrie : après anesthésie, les poissons seront placés dans un bac rectangulaire de 10L contenant une concentration plus légère de benzocaïne (30 mg/L) pour maintenir les conditions d’anesthésie sur toute la durée de l’opération. Seule la tête sera maintenue dans l’eau et une canule introduite dans la bouche et reliée à une pompe d’aquarium pour assurer une irrigation permanente des branchies. Un champ stérile sera placé sur l’animal, la zone d’incision sera nettoyée à la vétidine, et un scalpel stérile sera utilisé. L’opérateur portera des gants stériles. Tout le matériel chirurgical sera désinfecté au steranios, ainsi que l’émetteur, puis rincés à l’eau purifiée. La taille de l’émetteur F1170 sera adapté et toujours < 2% du poids de l’animal (Annexe 1). Pour la suture, une aiguille pointe ronde diamant, 3/8 cercle 26mm, sera utilisée avec un fil monofilament résorbable Monosyn en glyconate. La pommade iodée sera ensuite appliquée. Le réveil sera contrôlé dans un bac oxygéné et refroidi, avant transfert dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
L’espèce cible principale est la truite commune (Salmo trutta). Cette espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. En complément, le blageon (Telestes souffia), petit cyprinidé rhéophile, sera étudié car jugé caractéristiques du secteur d’étude. Enfin, une petite espèce d’accompagnement de la truite, le chabot (Cottus gobio), sera également intégrée dans le suivi en raison de son abondance sur certains secteurs et de sa faible capacité de nage et de migration. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués à l’aide de PIT tags 23 mm. 50 truites adultes de plus de 200g, soit environ 25 cm, seront également marquées à l’aide d’un émetteur radio (double marquage). Pour les blageons et chabots, les stades sub-adultes et adultes seront visés, avec une longueur minimale de 80 mm. Ces individus seront marqués par PIT tag de 13 mm. Ces tailles minimales assurent un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Bioaccumulation chez le poisson : exposition via le milieu aquatique et via la voie alimentaire
- Protection de l’environnement
Saumons : 2000
Autres poissons : 10000
15 000 poissons (poissons zèbres, saumons et autres espèces) vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère, la quasi-totalité tuée à l'issue et seuls quelques témoins survivants éventuellement replacés. Ils sont exposés jusqu'à 28 jours à des substances chimiques via l'eau ou l'alimentation, pour mesurer la bioaccumulation exigée par la réglementation avant mise sur le marché. Le porteur indique que les concentrations sont choisies sous le seuil de toxicité aiguë mais que des effets néfastes comportementaux ou létaux restent possibles, et qu'une mortalité de 10 % n'invalide pas le test. Il commande des lots de 400 à 600 poissons par essai pour tenir compte de la mortalité liée au transport.
Objectifs
L’évaluation de la bioaccumulation de certaines substances est obligatoire dans le cadre d’autorisation de mise sur le marché de nouvelles substances ou d’évaluation d’un risque sanitaire (rejet d’effluent etc…).Dans ce cadre, des essais sont menés sur différents organismes représentatifs des écosystèmes aquatiques dont les poissons. L'essai de bioconcentration chez le poisson se compose de deux phases : exposition (absorption) et post-exposition (élimination). Pendant la phase d’absorption, un groupe de poissons d’une même espèce est exposé à la substance d’essai à une ou deux concentrations (en fonction des propriétés de la substance). Pour la phase d’élimination, ils sont ensuite transférés dans un milieu exempt de la substance d'essai, ou nourris avec des aliments « propres », non-traités. Ces essais vont permettre de déterminer un facteur de bioconcentration ou bioamplification (FBC, FBA) d’une substance afin d’évaluer les risques sur l’écosystème aquatique et la chaine alimentaire.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus sont utilisés dans le cadre de l'évaluation du risque des substances chimiques, produits formulés, médicaments ou autre afin de déterminer les concentrations maximales acceptables dans l'environnement et de réaliser les évaluations du risque.
Procédures
Les animaux sont exposés à des concentrations en substance chimiques via le milieu aquatique ou via l'alimentation. Il n'y a pas de prélèvements ni de procédures chirurgicales. La durée de la phase d'exposition est de 28 jours maximum.
Impact sur les animaux
Les essais de bioaccumulation ne devraient pas entrainer de mortalité, les concentrations d'expositions étant choisies en dessous des niveaux de toxicité aiguë. Cependant, la durée de l'essai , plus longue qu'un essai de toxicité aiguë ainsi que les différences de sensibilité des organismes peut entrainer des effets néfastes sur les organismes. Les effets néfatses sont dépendant de la substance testée et peuvent être comportementaux ou létales.
Devenir
Les animaux des groupes exposés sont issus d'une procédure sévère, ils ne peuvent donc pas être réutilisés. De plus, les espèces de poissons utilisées ne sont pas toutes des espèces domestiques qui peuvent être replacés en aquarium ou par des associations. Si des solutions de replacement existent, les animaux issus des groupes contrôles, restant à la fin de la phase d'élimination, seront gardés en vie et replacés.
Remplacement
Ces essais sont exigés par les règlementations quand des read-across ne sont pas possibles, pas pertinent ou que les données issues de la littérature ne sont pas suffisantes. Il n’existe pas actuellement de modèle cellulaire permettant de représenter la bioaccumulation au sein des organismes.
Réduction
Dans un but de réduction du nombre d’animaux utilisés, la ligne directrice préconise l’utilisation de 3 groupes de concentration (témoin, forte concentration, faible concentration) et non d’une gamme de 5 concentrations. La réalisation d'un essai préliminaire avec un faible nombre d'individus permet d'affiner les durées des phases d'absorption et d'élimination et ainsi d'évaluer précisément le nombre d'individus nécessaire pour l'essai définitif. Le développement d'une méthode analytique de dosage de la substance dans le poisson la plus sensible possible permettra de réduire le nombre de poissons utilisés, chaque individu prélevé donnant un résultat et pas un pool d'individus pour une mesure.Pour l'essai préliminaire, il faut 20 poissons par concentration (3 concentrations) soit 60 poissons. Pour l'essai définitif, il faut 13 prélèvements au cours du temps avec 4 poissons à chaque temps soit 52 individus. 3 poissons supplémentaires au début du test, à la fin de la phase d'adsorption et à la fin de la phase d'élimination pour le dosage des lipides soit 9 poissons. Une tolérance de 10% de mortalité n'invalide pas le test. le nombre de poisson par concentration est donc de 52+9+7 soit 68 poissons par lot. 4 lots maximum par test soit 68*4 = 272. Soit 332 poissons pour essai préliminaire + essai définitif. Des lots de 400 poissons sont donc commandés pour chaque projet pour tenir compte de la mortalité potentielle liée au transport (10% max) ainsi que des poissons utilisés pour le développement de la méthode analytique (entre 20 et 30 individus). Pour les espèces les plus petites et en fonction des limites de quantification de la méthode analytique, il peut être nécessaire de pooler les individus par 3 ou 4 et donc d'augmenter le nombre d'individus par lot. C'est notamment le cas du Danio pour lequel des lots de 600 poissons sont nécessaires. Afin de réduire le nombre de poissons utilisés, si le choix de l'espèce incombe au laboratoire, une espèce de grande taille est privilégiée.
Raffinement
Les poissons sont maintenus dans un environnement permettant une croissance optimale en termes de qualité d’eau et d’alimentation. Suivi journalier des conditions d’essai (pH, Oxygène dissous). Les poissons sont surveillés quotidiennement et scorés selon une grille de points limites permettant l'évaluation pgysique et comportementale des individus. En fonction du score obtenu, une surveillance 2 fois par jour pourra être réalisée. Dès l'atteinte des points limites, les animaux sont retirés de la procédure et euthanisiés.
Choix des espèces
Les espèces utilisées sont celles préconisées par les normes et les règlementations. Les poissons utilisés seront adultes ou juvénile en fonction de l'espèce (taille et poids des organismes).
Suivi de la mobilité de la lamproie de Planer, de la truite et du chabot en rivière et de l’efficacité des mesures de restauration de la continuité écologique
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 700
1 000 poissons, 700 lamproies et chabots et 300 salmonidés, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés dans leur rivière. Chaque individu est capturé, anesthésié, mesuré, pesé, puis reçoit un transpondeur implanté par une incision ventrale, en restant hors de l'eau entre 30 secondes et une minute. Le porteur affirme que la cicatrisation est "généralement très bonne" et que l'implantation a "peu d'impact" sur le bien-être des animaux non-humains, tout en signalant une mortalité post-opératoire possible et une perte de puce chez certains individus. Il justifie l'étude par l'évaluation, en milieu naturel, de dispositifs de franchissement destinés à restaurer la continuité écologique.
Objectifs
L’objectif principal est de mesurer la mobilité des lamproies de Planer avant leur reproduction, dans deux cours d’eau présentant des obstacles à la continuité écologique, puis d’évaluer ensuite le bénéfice de l'installation de dispositifs de franchissement (passes) aménagés pour les lamproies. Les deux cours d’eau étudiés abritent également des populations de truite et de chabot, deux espèces pouvant bénéficier des actions mises en œuvre pour la lamproie, et qui seront également intégrées à l’étude. Les déplacements individuels des trois espèces seront analysés en utilisant des marquages à l'aide de puces électroniques et de dispositifs de détection fixes et mobiles.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’acquérir des informations sur les déplacements des lamproies de Planer en milieu naturel et leurs capacités à emprunter des dispositifs de franchissement existants (passes à poissons) ainsi que des dispositifs expérimentaux spécifiquement conçus pour cette espèce (rampes à rugosité). Le bénéfice de ces aménagements pour les autres espèces à enjeu (truite et chabot) sera également analysé. Cette étude servira de retour d’expériences en vue de proposer des adaptations dans le cadre des futurs projets de restauration de la continuité écologique.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur sera implanté manuellement sur 1000 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des puces est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel. L'implantation n'a pas ou peu d'impact sur le bien-être animal ou la reproduction, car la puce utilisée présente une taille minimale adaptée à la taille de l'individu. En outre, la taille de l'incision est faible, de l'ordre de 2-3 mm.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire de l’espèce considérée, dans le cas présent la lamproie de Planer, la truite de rivière et le chabot. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes et mobiles.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si report des marquages en cas de conditions environnementales très défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux dans les deux rivières, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité des ouvrages aménagés (2 aménagements visés / rivière). Il est adapté au gabarit des cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la lamproie, il peut être attendu un taux de montaison de 30%, taux moyen constaté dans une précédente étude en milieu naturel. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des puces ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront stockés dans un vivier placé dans la rivière. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et pour éviter l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie. Les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. L’expérience du personnel permet de réduire le temps global de manipulation à moins d’une minute. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal (marquage des lamproies > 120 mm à l’aide de tags de 12 mm). Les individus seront placés sur une éponge imbibée d’eau au moment du marquage. Pour les truites, un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée après marquage au niveau de l’incision (pommade recommandée et fournie par le vétérinaire référent).
Choix des espèces
L’espèce cible prioritaire est la lamproie de Planer (Lampetra planeri), espèce abondante dans les deux cours d’eau concernés et impactée par la présence d’ouvrages limitant sa migration. A notre connaissance il existe très peu d’études sur la migration de l’espèce, ses capacités de franchissement d’obstacles et le bénéfice réel des passes à rugosité. Les autres espèces cibles sont la truite commune (Salmo trutta) et le chabot (Cottus gobio) qui peuvent également bénéficier des aménagements réalisés (passes) au cours de ce projet. Pour les lamproies, le stade adulte (après métamorphose) sera ciblé, puisqu’il s’agit d’une étude sur le comportement avant reproduction. Toutefois, la métamorphose pouvant intervenir durant l’hiver donc après les opérations de marquage, les ammocètes de grande taille (> 120 mm) seront également marquées si l’effectif d’adultes escompté n’est pas atteint. Pour les truites, les juvéniles seront marqués dès 80 mm, à l’aide de puces de 13 mm ; les sub-adultes et adultes dès 120 mm à l’aide de puces de 23 mm. Pour les chabots, seuls les individus sub-adultes et adultes > 80 mm seront marqués à l’aide de puces de 13 mm. Ces tailles minimales assurent un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2% (
Développement et validation par des composés modèles d’une procédure expérimentale pour évaluer des effets de perturbateurs endocriniens suspectés sur le système thyroïdien et l’immunité de la truite arc-en-ciel, Oncorhynchus mykiss
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
3 600 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 200 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 2 400 un niveau léger. Dès la fécondation et pendant six mois, elles sont exposées à deux perturbateurs de la thyroïde, puis infectées par un virus, l'infection pouvant provoquer une exophtalmie, une perte d'équilibre et la mort. Le projet vise à valider un protocole d'évaluation des perturbateurs endocriniens sur la thyroïde et l'immunité du poisson. Le porteur affirme que les tests in vitro ou sur embryons ne peuvent se substituer à l'étude sur un organisme complet.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de développer et valider un protocole d’évaluation des effets potentiels de différentes substances perturbatrices endocriniennes chez un poisson d’eau douce modèle, la truite arc en ciel (TAC), en utilisant 2 composés modèles, le propylthiouracile (PTU) et la triiodothyronine (T3) dont les effets perturbateurs ont été décrits. Ce protocole sera mis en œuvre sur les premiers stades de développement de la TAC, en ciblant de manière originale et novatrice les effets sur le Système Hormonal Thyroïdien (SHT) et le Système Immunitaire (SI) ainsi que les interactions entre ces deux systèmes. Les essais intègreront un suivi de différents paramètres (morbidité/mortalité, suivi des modifications morphologiques, modification du comportement, taux d’hormones thyroïdiennes, réponse immunitaire, histopathologie) et de la résistance à une épreuve infectieuse au virus de la nécrose hématopoïétique infectieuse (vNHI) après une exposition chronique aux composés modèles de plusieurs mois.
Bénéfices attendus
Afin d’évaluer le danger de composés suspectés d’avoir des effets perturbateurs endocriniens, il est nécessaire de disposer d’un système expérimental in vivo validé avec des composés modèles connus pour leurs effets positifs ou négatifs sur le système thyroïdien (hyper- et hypo-thyroïdie). En plus d’apporter des informations sur le lien entre le système immunitaire et le système thyroïdien, ce projet apportera des données de toxicité du PTU qui permettront d’approfondir l’évaluation de sa dangerosité comme perturbateurs endocriniens (PE).
Procédures
Pour chacune des deux procédures, les poissons seront exposés partir de la fécondation et pendant les 6 premiers mois de vie à différentes concentrations de deux substances perturbatrices du système thyroïdien : le PTU (procédure 1) et T3 (Procédure 2). A la fin de cette exposition chimique les poissons seront soumit à une épreuve infectieuse via une infection au vNHI (viruse de la Nécrose Hématopoïétique Infectieuse) par balnéation puis observé pendant 6 a 8 semaines. Au cours de ces expositions et infections 5 prélèvements (P) seront faits post-mortem aprés 1 mois (P0), 3 mois (P1), 6 mois (P2) d’expositions chimique, 96h post infection (P3) et au termes de l'expérimentation (P4) afin d’obtenir des données de morphométrie, d’histologie, de dosage d’hormones thyroïdiennes, d'immunologie et de comportement.
Impact sur les animaux
- Induction possible d’un léger stress des animaux du fait des conditions expérimentales. - Peu d’effets indésirables visibles attendus sur les animaux qui seront exposés à de faibles concentrations de contaminants (doses dites sublétales). - Comportements et symptômes caractéristiques de l’infection virale (exophtalmie importante, perte d’équilibre, …), avec une mortalité débutant en moyenne à 5-7 jours post-infection.
Devenir
Les animaux restants seront mis à mort, pesés et conservés à -80°C pour analyse.
Remplacement
L’étude des perturbations endocriniennes nécessite la mise en place de systèmes biologiques représentatifs de la complexité du fonctionnement d’un organisme. Elle ne peut pas être substituée, notamment pour l’étude des effets sur différents systèmes et des interactions entre ceux-ci, par des méthodes alternatives (tests in vitro ou embryo larvaires).
Réduction
Ces procédures expérimentales seront menées en réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une pertinence scientifique et statistique. Le nombre maximum de poissons a été estimé à 3600, répartit comme suit : - 1800 pour la procédure 1 (150 poissons x 3 réplicats x 4 conditions (Contrôle + 3 concentrations de PTU) ; - 1800 pour la procédure 2 (150 poissons x 3 réplicats x 4 conditions (Contrôle + 3 concentrations de T3). Le nombre d’individus a été déterminé statistiquement.
Raffinement
Les mesures de raffinement viseront : - à assurer des conditions optimales d’hébergement des animaux afin de s’assurer de leur bien-être : une biomasse (nombre d’animaux par bassin) contrôlée permettant l'expression des comportements alimentaires et natatoires attendus de l'espèce étudiée, un volume d'eau adapté et renouvelé en continu, une saturation en oxygène suffisante, un rythme jour/nuit naturel, et une alimentation adaptée à leur stade de développement et la biomasse. - à réaliser des observations quotidiennes de l’état de santé général des poissons et de leur comportement natatoire et alimentaire. - à mettre à mort de façon compassionnelle des animaux présentant un comportement de nage anormal et/ou des signes de cannibalisme (œil en moins, nageoires abîmées, blessures sur le dos, ...) et/ou de détresse respiratoire.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce idéale : (1) elle est d'un grand intérêt économique et représente un modèle environnemental pertinent proche des espèces endémiques (c.à.d, Salmo trutta fario) des eaux européennes, (2) les caractéristiques spécifiques de cette espèce, notamment la présence de follicules thyroïdiens dans les tissus rénaux, un organe hématopoïétique-lymphoïde important chez les poissons téléostéens, en font un organisme très intéressant pour les études fonctionnelles, (3) c'est une espèce facile à élever en laboratoire, avec un cycle de développement plus long que le poisson-zèbre, ce qui permettra par la suite des expositions chroniques aux stades embryonnaires, larvaires et juvéniles, et (4) son génome, entièrement séquencé, est disponible, facilitant ainsi les analyses génétiques. Les animaux seront utilisés du stade « embryon » au stade « alevin/juvénile » (de 0 à 8 mois post-éclosion), stades qui sont connus pour leur grande sensibilité aux contaminants chimiques.