Saumons
Etude de la réponse physiologique du saumon atlantique aux contraintes thermiques en milieu naturel par implantation de capteurs de fréquence cardiaque – étude pilote
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés à leur retour de mer, 5 saumons atlantiques sauvages sont opérés sous anesthésie pour qu'on leur implante dans la cavité péritonéale un capteur de fréquence cardiaque et un radioémetteur, puis remis dans la rivière. Ces poissons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous doivent être mis à mort par surdose d'anesthésique après leur reproduction, pour récupérer le matériel et les données enregistrées. L'étude pilote vise d'abord à vérifier que l'équipe parvient à récupérer les émetteurs et leurs données, avant de mesurer la réponse cardiaque des saumons aux températures estivales. Le porteur justifie leur mise à mort en rappelant que 90 % des saumons de cette population meurent après la reproduction, épuisés, et écrit qu'elle est considérée comme "n'ayant qu'un effet marginal sur la population locale".
Objectifs
Les populations sauvages de saumon atlantique Salmo salar ont chuté de 70% depuis les années 1970. De nombreux facteurs sont incriminés parmi lesquels le réchauffement climatique. Le saumon atlantique est une espèce d’eau froide, et les températures observées dans les cours d’eau et en mer et celles prédites pour les décennies à venir sont suspectées être au-delà de l’optimum physiologique pour différentes étapes du cycle biologique. Les données disponibles sur la réponse physiologique aux températures élevées sont très éparses mais néanmoins nécessaires pour mieux prédire le devenir des populations et mieux les gérer. Les développements technologiques de ces dernières décennies, en matière de miniaturisation des capteurs notamment, permettent de réaliser des mesures physiologiques sur les animaux in situ. L’objectif de ce projet est d’évaluer la possibilité d’utiliser, sur des saumons sauvages de retour en rivière après leur phase de croissance marine, des capteurs de fréquence cardiaque implantés dans la cavité péritonéale à proximité du cœur. Nous souhaitons notamment mesurer la relation qu’il existe entre la fréquence cardiaque – utilisé comme proxy de l’activité métabolique – et la température afin d’évaluer les limites physiologiques des saumons et l'effet des températures estivales élevées sur le comportement et la survie.
Bénéfices attendus
A court terme : Ce projet est en fait une étude de faisabilité qui vise notamment à évaluer notre capacité à récupérer les émetteurs et les données récoltées et le taux de perte ainsi que la qualité des données produites par le capteur afin de valider ou ajuster le paramétrage. Elle permettra en outre de produire des premières données sur la physologie des saumons lors de la phase de migration retour et d'évaluer la réponse physiologique aux températures estivales qui sont suspectées affecter la survie ou à la reproduction des saumons. A long terme : Il s'agit de mieux comprendre comment cette espèce emblématique des cours d’eau français répond aux contraintes thermiques et pourra faire face (ou non) aux conditions futures, dans le contexte du changement climatique. Il s'agit aussi de fournir des pistes pour améliorer la gestion des populations et des habitats, par exemple en préservant ou restaurant des habitats refuges.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule opération chirurgicale visant à l'introduction dans la cavité générale de matériel scientifiques (capteurs de fréquence cardiaque et radioémetteur). Cette opération durera moins de 5 minutes.
Impact sur les animaux
Insertion par chirurgie du capteur et de l'émetteur (réalisée sous anesthésie ) : les nuisances potentielles (douleurs, saignements, infection) sont limitées par l'utilisation de mesures prophylactiques et des traitements adaptés et définis avec la collaboration d'un vétérinaire spécialisé. Cette intervention est considérée comme "modérée". Les individus choisis pèseront un poids qui leur permettra de supporter l'insertion du matériel scientifique. Ce dernier ne dépassera pas 2% du poids de l'animal comme recommandé dans la littérature.
Devenir
A l'issue de la procédure expérimentale, c'est à dire à l'issue de la reproduction des individus, tous les animaux sont mis à mort part surdose d'anesthésiant afin de récupérer le matériel scientifique et les données enregistrées. NB: 90% des saumons de la population étudiée meurent après la reproduction, épuisé par un effort et un investissement intense. Leur mise à mort est considérée comme n'ayant qu'un effet marginal sur la population locale.
Remplacement
L'objet de l'étude est de produire des connaissance sur les déplacements et la physiologie du saumon Atlantique dans le milieu naturel. Le modèle biologique ne peut être substitué par des alternatives non animales.
Réduction
Cette étude est une étude pilote. L'effectif d'animaux utilisés (5) a été déterminé en fonction de critères scientifiques (effectifs suffisant pour apporter des réponses aux questions posées dans le cadre d'une étude pilote) et le bien être animal (les interventions sur les individus se déroulent-elle comme prévu et quelles sont les effets notamment en terme de comportement et de survie après remise dans le milieu naturel). D'un point de vue scientfique, 5 est un nombre suffisant pour valider les réglages des paramètres d'enregistrement des biologgers.
Raffinement
Les principales mesures de raffinement concernent la limitation des nuisances (angoisse et douleur) lors de la manipulation des animaux avant, pendant et après la chirurgie et la limitation des risques d'infection post-opératoire. La combinaison d'utilisation de produits anesthésiques de concentration adaptée (1- concentration pour l'anesthésie pré-opératoire et 2- pour le maintien de l'anesthésie pendant l'opération) et d'antalgiques limitent directement l'angoisse et la douleur pendant et après l'opération et l'administration d'antibiotiques limite les risques d'infections liés à l'opération. Les mesures prophylactiques classiques (désinfection du matériel) limitent également les sources d'infection pouvant induire des nuisances post-opératoires. Les opérations de chirurgie seront effectuées par du personnel habilité et spécifiquement formé par un vétérinaire. Le protocole opératoire est co-construit avec un vétérinaire. Les conditions environnementales d'importance première pour les poissons (température et oxygénation de l'eau) seront contrôlées avant, pendant et après la capture et l'opération. Les individus seront gardés en observation dans un vivier placé dans la rivière afin de contôler la façon dont ils récupèrent de l'anesthésie et seront relâchés lorsqu'ils auront retrouvé un comportement actif normal (équilibre dans la colonne d'eau, nage).
Choix des espèces
L'espèce ciblée, le saumon atlantique, est étudié dans son milieu naturel. Les populations de saumon sont actuellement menacées par divers facteurs dont certains sous contrôle anthropique (ex. changement climatique). L'objectif de l'étude est in fine d'améliorer la compréhension de la réponse des saumons à ces facteurs afin de produire des connaisances permettant d'améliorer leur gestion. Les individus seront des adultes de retour en rivière après la phase de croissance en mer. Les connaissances sur ce stade de vie sensible sont encore très éparses, mais on sait que les individus sont exposés à de multiples stress et que la mortalité ou les affections subléthales sont élevées.
Un enrichissement environnemental innovant pour la santé et le bien-être de la truite en élevage
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
288 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont isolées de leurs congénères dans un test de réactivité émotionnelle conçu comme une situation anxiogène, reçoivent une injection d'immunostimulant, subissent des prises de sang répétées et une mise à jeun de 24 à 48 heures, avant d'être tuées par surdose d'anesthésiant pour prélever leurs organes. Le projet teste un rideau de bulles censé améliorer le bien-être des truites en élevage. Le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'expérimentation, une étude sur le bien-être des poissons qui se solde par la mise à mort des 288 individus.
Objectifs
La recherche de méthodes préventives et durables conciliant le contrôle de pathogènes et le bien-être des poissons devient une priorité pour la filière piscicole. L’enrichissement du milieu vise à améliorer les besoins psychologiques et physiologiques d’un animal captif par la complexification de son environnement. Si cette pratique existe déjà chez les espèces de rente terrestres, la filière piscicole ne l'a pas encore adoptée, sans doute par manque de connaissances scientifiques et de réglementations spécifiques au bien-être des poissons. Par ailleurs, l’enrichissement consistant à ajouter des dispositifs physiques dans le bassin rend difficile son entretien et peut constituer un réservoir bactérien altérant la santé des poissons, ce qui expliquerait aussi la réticence de la filière pour la mise en place de ces pratiques. Dans ce projet, nous étudierons les effets d’un enrichissement innovant consistant à introduire dans le bassin dès les premiers stades de vie un dispositif de bullage constitué d’un tuyau générant un rideau de bulles, puisque des observations préliminaires ont montré l’attrait des poissons dans des zones où sont diffusées des bulles. Nous évaluerons l’impact à court et à long terme de ces rideaux de bulles sur la croissance, la cinétique de la réponse immunitaire, le parasitisme, ainsi que sur les comportements et la réponse au stress des poissons. Nous allons pour cela réaliser des enregistrements vidéo du comportement des poissons pendant deux périodes d’élevage (2,5 mois et 4.5 mois d’élevage), à l’issue desquelles des tests de comportements pour la mesure des réponses émotionnelles seront réalisées, ainsi que des injections de différents immunostimulants pour mesurer les capacités de réponse immunitaire innée des poissons. L’accent sera mis sur l’observation des comportements agressifs que nous pensons ainsi pouvoir limiter car ils peuvent être sources de lésions et de stress impactant le système immunitaire. Ce type d’enrichissement permettrait d’intégrer la notion de « positive welfare » en élevage en favorisant l’expression de comportements de jeu, tout en garantissant un entretien facile et un bon état de santé des poissons.
Bénéfices attendus
Le projet a pour but d'évaluer l'impact d'un nouvel enrichissement du milieu de vie des poissons sur leur bien-être et leur santé. La stratégie d'enrichissement que nous proposons de développer serait facile à mettre en place en élevage et les contraintes liées à l'entretien seraient limitées contrairement aux structures complexes habituellement testées et proposées pour enrichir les bacs d'élevage.
Procédures
Test de réactivité émotionnelle : le test consiste à introduire un individu dans un nouvel environnement séparé de ses congénères, ce qui représente une situation anxiogène pour l'animal, et vise à analyser la perception que l'animal se fait de cet environnement par analyse comportementale sur vidéo. Les poissons seront filmés pendant les 20 premières minutes, puis laissés 20 min supplémentaires avant d’être immédiatement mis à mort par surdose d'anesthésiant. Evaluation de la réponse immunitaire innée : Un immunostimulant est une substance qui stimule les défenses immunitaires (vaccin par exemple). Pour comparer la capacité des animaux à induire une réponse immunitaire, il est nécessaire de les stimuler de manière contrôlée en injectant des immunostimulants (bactériens ou viraux) puis en mesurant par qPCR les gènes de l’immunité exprimés dans le sang ou les organes du système immunitaire (rein antérieur et rate). Les animaux subiront une unique injection (50µl) d'immunostimulant (ou du PBS, lot contrôle), puis des prises de sang répétées seront réalisées à J+1 puis à J+5. Chacune de ces interventions sera réalisée sous anesthésie par du personnel expérimenté et dure 10 secondes au maximum. La dernière prise de sang ets les prélèvements d'organes seront réalisés sur l’animal mort.
Impact sur les animaux
Lors du test comportemental de Réactivité Emotionnelle (procédure 2), les nuisances attendues sont le stress induit par la pêche des poissons, et l'isolement social en environnement nouveau que nous cherchons précisément à mettre en évidence à travers les réponses émotionnelles des poissons. Ces tests dureront 40 minutes (20 min d’observation vidéo et 20 min avant la pêche). Par expérience, nous savons que ces tests d'isolement de seulement 40 min créent un stress mais le pic de cortisol reste bien en-deçà des niveaux atteints lors des procédures classiques induisant un stress aigu (confinement prolongé). La cortisolémie revient à un niveau basal après 2h; Cette nuisance attendue est classée légère. Pour l’évaluation de la réponse immunitaire innée (procédure 1). Les nuisances attendues sont une douleur induite par les injections d’immunostimulants et qui seront surveillées de près, ainsi qu’une une émersion des animaux qui sera réalisé après anesthésie et ne durera pas plus de 10 secondes pour réaliser les injections d’immunostimulants. Il en sera de même pour les deux prises de sang, qui seront répétées sur les mêmes individus en l’espace de 4 jours à l’issue de la deuxième période uniquement. La somme des nuisances attendues lors de cette procédure est classée modérée. Enfin, les animaux seront également mis à jeun entre 24 et 48 heures avant toute manipulation pour éviter des problèmes de régurgitations des poissons pouvant survenir lorsque l'estomac est plein.
Devenir
Il y aura des prélèvements d’organe sur une partie des animaux ayant subi une injection d'immunostimulants. Ces prélèvements nécessitent une mise à mort. Aucun poisson ne sera ré-utilisé à l'issue de ce projet. Ils seront donc tous mis à mort.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à cette expérimentation animale puisque le but de cette étude est principalement d’observer le comportement des poissons en réponse à la présence ou à l’absence d’un enrichissement de l'environnement dans l’optique d’une application future en élevage. Les réponses émotionnelles et immunitaires des poissons à cet enrichissement nécessitent également de manipuler des animaux vivants.
Réduction
Le nombre d’animaux prélevés ainsi que le nombre de bacs d'élevage par traitement (lorsque le bac devient l'unité statistique pour l'observation du groupe à la vidéo) ont été réfléchis pour permettre des analyses statistiques fiables. Le nombre d'animaux par bac a aussi été ajusté au mieux pour se rapprocher des conditions réelles en élevage mais également pour assurer une densité optimisant la stabilité hiérarchique des poissons au sein des bacs (
Raffinement
Lors des tests comportementaux de Réactivité Emotionnelle, les manipulations sont réalisées le plus rapidement possible pour limiter le stress. Un rideau opaque sera disposé autour de l’ensemble des bacs d’élevage et des bacs utilisés pour réaliser les tests comportementaux de Réactivité Emotionnelle afin de les isoler du reste de la zone d’alevinage, et limiter le stress des poissons. L’ensemble de ces dispositifs sont situés à proximité afin de limiter au minimum le stress du transfert pour réaliser les tests de comportement. Le marquage, les injections ou les prises de sang seront réalisées sous anesthésie avec de la tricaïne MS-222 et du bicarbonate de soude pour tamponner le milieu et éviter un stress d’acidité. Lors des injections, les poissons seront pêches et anesthésiés par groupe de 5, puis ils 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 manipulation (injection ou prélèvement de sang), ils seront mis dans un bac de réveil, avant de rejoindre leurs congénères non manipulés dans leur bac d’élevage.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce d’intérêt agronomique puisqu’elle représente 95% de la production française piscicole en eau douce. La question du bien-être de cet animal de rente est donc primordiale Elle est par ailleurs un modèle biologique largement diffusée dans la communauté scientifique (environ 50 000 références).
Evaluation du potentiel antibactérien d’un peptide marin pour lutter contre l’infection à Aeromonas salmonicida chez la truite arc en ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
1 140 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Une centaine sert à établir la dose bactérienne tuant la moitié des poissons, 40 aux tests d'innocuité et 1 000 à tester un peptide marin contre la furonculose provoquée par Aeromonas salmonicida. Le porteur indique que l'infection entraîne une mortalité rapide, survenant 48 à 72 heures après l'inoculation, et prévoit une mise à mort "compassionnelle" des poissons montrant des signes de souffrance. Il affirme que les tests in vitro doivent "obligatoirement" être complétés par des tests sur l'espèce cible pour une demande d'autorisation de mise sur le marché.
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 la truite arc en ciel d’un peptide isolé de l'environnement marin présentant une forte efficacité au laboratoire contre la bactérie pathogène Aeromonas salmonicida (responsable de la furonculose). Ce projet intègre 3 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’absence d’effet délétère sur le comportement et la santé des truites d’une dose forte du peptide. La troisième visera à tester l’effet du peptide (2 concentrations et 2 durées d'administration) chez des animaux qui subiront une infection bactérienne à A. salmonicida (cf procédure 1).
Bénéfices attendus
L'analyse statistique des résultats permettra de déterminer si le peptide testé a un effet significatif ou non sur la survie des animaux traités et leur poids durant cette phase d'infection expérimentale. En cas d'effets positifs, la formulation de ce peptide pourra être optimisée pour envisager une utilisation en pisciculture après autorisation des autorités compétentes.
Procédures
Les animaux subiront uniquement une anesthésie de courte durée (10 minutes maximum) à l'eugénol lors de la phase d'injection de la souche bactérienne pathogène, à laquelle sera couplée une prise de poids individuelle. Des pesées seront également réalisées post-mortem.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable du peptide d'intérêt n'est attendu sur les animaux traités. L'évaluation de l'innocuité de cette molécule permettra d'ajuster les doses utilisées pour éviter tout impact sur le bien-être et la santé des poissons. 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 ou, pour les tests d'innocuité, traités avec le peptide et donc ne pouvant être réutilisés.
Remplacement
Les tests d'efficacité anti-microbienne réalisés in vitro avec le peptide d'intérêt sur différentes souches bactériennes pathogènes des poissons dont A Salmonicida 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, pour pouvoir déposer une potentielle demande d'autorisation de mise sur le marché.
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 1140 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 ; 40 pour les tests d'innocuité du peptide et 1000 pour déterminer l'efficacité du peptide (2 concentrations et 2 modalités de traitement) 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 10g au moment des essais. La furonculose touche tous les stades de vie mais les poissons jeunes sont plus fragiles.
Comparaison des capacités de régénération musculaire chez la truite
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
120 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque poisson subit sous anesthésie une micro-lésion musculaire à l'aiguille, avec ou sans injection de cellules souches, avant d'être tué à l'un des temps de prélèvement pour analyser le muscle. Le porteur affirme n'avoir jamais observé d'infection ni de mortalité et décrit une lésion sans douleur ni gêne pour la nage. Il vise à orienter les "pratiques zootechniques" de la filière truite, pour laquelle il juge le recours à l'animal vivant "incontournable".
Objectifs
La croissance musculaire nécessite l'activation et la différenciation des cellules souches musculaires aussi appelées cellules satellites. Chez les poissons, les cellules satellites maintiennent des capacités de prolifération et d'autorenouvellement qui permettent la formation continues de fibres musculaires pendant la croissance exponentielle du muscle. Néanmoins, la croissance musculaire hyperplasique diminue avec l'âge et les mécanismes cellulaires sous-jacents ne sont pas encore connus. Nous avons mis en place un protocole d'extraction de cellules souches de muscle de truite et de transplantation de cellules souches musculaires. Nos premiers résultats montrent que les capacités des cellules souches et de leur niche diminuent dès le poids de 500g. Notre objectif est de déterminer si les capacités de régénération sont également très inférieurs chez les poissons d'un poids de 1kg comparé à un muscle de truite jeune (10g).
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de montrer que les capacités de régénération musculaire et donc aussi de formation de nouvelles fibres (hyperplasie) sont fortement altérées chez les poissons de 1kg en comparaison d'un poisson de 10g. Cette connaissance devrait permettre d'orienter les pratiques zootechniques afin de maitriser plus finement la croissance musculaire et les caractéristiques du muscle de truite.
Procédures
Les animaux vont subir sous anesthésie une micro-lésion intramusculaire (blessure réalisée avec une aiguille ) avec (ou pas) injection d’un petit volume de cellules. Pour chaque prélèvement à J3, J7, J15, J30 et J60 les poissons sont euthanasiés selon la méthode §3.3.3.
Impact sur les animaux
Par le passé, nous avons déjà réalisé des expériences de transplantation et de lésion musculaire, et nous n'avons jamais observé d'infection (cutanée, interne) ou de mortalité. La zone lésée étant très petite (piqure d'aiguille), cela ne gène absolument pas la nage des poissons. Par ailleurs, l'injection de cellules souches musculaires dans le muscle ne provoque aucune douleur spécifique ni de nécrose ou infection.
Devenir
L'ensemble des animaux sera euthanasiés puisque des prélèvements de muscle sont indispensables au projet.
Remplacement
L'objectif scientifique du projet étant de déterminer si les capacités de régénération musculaire sont altérées avec l'âge chez la truite, le recours à des animaux vivants est incontournable.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés, nous allons utilisés les mêmes animaux pour la régénération et la transplantation. En effet, un coté du poisson sera utilisé pour la transplantation et l'autre coté pour la régénération. Le nombre de point de la cinétique (6) est réduit tout en permettant une bonne caractérisation des premières étapes de régénération ainsi que la régénération complète. Ainsi nous utiliserons 60 animaux de 10g et 60 animaux d'1kg ce qui permettra de prélever que 10 animaux par point de cinétique.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans les conditions optimales pour l’espèce (photopériode, qualité d’eau, densité, nourriture, enrichissement). Pendant la procédure, les animaux seront anesthésiés, leur manipulation sera réduite au maximum et une surveillance du comportement des animaux sera effectuée. Les paramètres physico-chimiques de l’eau (température, O2, NH4+) seront également régulièrement contrôlés. Au cours de l'expérimentation nous réaliserons une évaluation quantitative de points limites incluant la nage, la prise alimentaire, la prostration, l'état sanitaire qui permettront d'arréter l'expérimentation si nécessaire.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est une espèce robuste dont l’élevage et la reproduction sont bien maîtrisés en pisciculture. L’espèce est grégaire et supporte des densités d’élevage importantes. Il s’agit d’une espèce d’intérêt agronomique puisqu’elle représente 95% de la production française piscicole en eau douce. Elle est par ailleurs un modèle biologique largement diffusée dans la communauté scientifique (environ 50 000 références). De plus, nous disposons d'une lignée de truites transgéniques mlc2-GFP qui expriment la GFP dans les cellules souches musculaires. Nous allons utiliser des poissons receveurs de 10g et 1kg. Une expérience préliminaire, nous a montré que les capacités myogéniques des cellules souches et de la niche diminuait rapidement dès 100g et atteignait un minimum autour de 500g. Ainsi pour maximiser nos chances d'observer une différence de capacité de régénération, nous allons utiliser des animaux de 10g (~3 mois) et de 1kg (~1,5 an).
Evaluation écotoxicologique de substances et d’effluents
- Protection de l’environnement
Saumons : 2500
Loups de mer : 1000
Autres poissons : 3000
9 000 poissons, poissons zèbres, saumons, loups de mer et autres espèces, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, la quasi-totalité tuée et 70 poissons zèbres conservés pour l'élevage. Ils sont exposés dans l'eau à des concentrations de substances chimiques, effluents, biocides ou produits phytosanitaires, dans des essais où la mort d'un certain nombre d'individus est le résultat recherché. Le porteur indique que ces essais réglementaires servent à évaluer la toxicité pour l'environnement. Les poissons issus de ces procédures sévères ne peuvent être ni réutilisés ni relâchés.
Objectifs
La qualité des écosystèmes et leur préservation est en lien directe avec la santé. Dans ce cadre, il est important d’établir des diagnostics de l’état de ces écosystèmes et également de prédire l’impact potentiel des activités anthropiques sur ces écosystèmes. La toxicité des effluents, des produits chimiques, des phytosanitaires et biocides ou des substances sur les écosystèmes aquatiques est évaluée en utilisant différents modèles biologiques comme des bactéries, des végétaux, des invertébrés et des poissons. Les effets recherchés peuvent être aigus (mort) ou chroniques (croissance, développement larvaire). Ces essais rentrent dans le cadre de nombreuses règlementations (CLP, REACH, directive biocide, directive phytosanitaire) et permettent d’évaluer les risques pour l’environnement. Cette étude correspond à l’évaluation de la toxicité aiguë sur les poissons en suivant la ligne directrice OCDE 203 ou une méthode équivalente. L'objectif du projet est de déterminer les concentrations en élément d'essai entrainant des effets sur la survie des poissons. Les valeurs à déterminer sont la concentration n'entrainant pas d'effet (NOEC) et si nécessaire la concentration entrainant 10% ou 50% d'effet sur la survie des poissons.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus permettent l'étiquetage des substances et la réalisation de l'évaluation des risques des substances introduites dans l'environnement.
Procédures
Les animaux sont exposés à des concentrations en substance chimiques via le milieu aquatique. Il n'y a pas de prélèvements ni de procédures chirurgicales.
Impact sur les animaux
Cet essai visant à déterminer la toxicité aiguë vis-à-vis des poissons, il est probable qu'un certain nombre d'individus meurent au cours de la procédure.
Devenir
Les animaux 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.
Remplacement
Dans le cas où des méthodes alternatives, des essais sur lignées cellulaires ou des essais sur les embryons de poissons n'ont pas permis de dériver des données fiables, les autorités peuvent exiger un essai de toxicité aiguë sur poisson.
Réduction
Les données issues d'essai sur les oeufs de poissons peuvent être utilisées à la place de l'essai préliminaire. Dans le cas où les essais poissons sont réalisés en même temps que d’autres essais (par exemples daphnies et algues), ces essais sont réalisés au préalable et un essai limite avec 7 poissons par condition est réalisé sur les poissons à la concentration entrainant 50% d'effet la plus basse des autres tests conformément à la monographie n°126 de l’OCDE. Utilisation de 14 poissons par test limite au lieu de 42 poissons pour un test complet. Si plusieurs essais sont réalisés en même temps, les témoins sont mutualisés.
Raffinement
Une charge maximale de 0.8 g de poids frais/L est utilisée au cours des tests. la concentration en oxygène dissout doit être maintenu au dessus de 60%. Les perturbations (vibrations ou bruit excessifs, par exemple) qui pourraient modifier le comportement des poissons doivent être évitées ou réduites autant que possible. Les poissons témoins pourront être en fonction des demandes placés à la fin du test. Une observation journalière des organismes est réalisée a minima et 2 fois par jour si apparition de symptômes évocateurs de souffrances.
Choix des espèces
Les espèces utilisées sont celles préconisées dans les normes imposées par les règlementations. Les poissons utilisés seront au stade juvénile ou adulte conformément aux normes utilisées.
Evaluation écotoxicologique de substances et d’effluents sur les premiers stades de la vie de poissons
- Protection de l’environnement
Saumons : 5000
Autres poissons : 10000
27500 poissons vont être utilisés, aux premiers stades de vie de l'œuf au juvénile, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Poissons zèbres, salmonidés et autres poissons sont exposés à des substances chimiques et des effluents pour des essais écotoxicologiques réglementaires. Le porteur indique que ces essais peuvent provoquer des malformations pouvant conduire à la mort. Le résumé affirme que tous les poissons sont tués en fin de test, alors que le champ structuré déclare 2000 poissons zèbres adoptés.
Objectifs
La qualité des écosystèmes et leur préservation est en lien directe avec la santé. Dans ce cadre, il est important d’établir des diagnostics de l’état de ces écosystèmes et également de prédire l’impact potentiel des activités anthropiques sur ces écosystèmes. La toxicité des effluents, des produits chimiques, des phytosanitaires et biocides ou des substances sur les écosystèmes aquatiques est évaluée en utilisant différents modèles biologiques comme des bactéries, des végétaux, des invertébrés et des poissons. Les effets recherchés peuvent être aigus (mort) ou chroniques (croissance, développement larvaire). Ces essais rentrent dans le cadre de nombreuses règlementations (CLP, REACH, directive biocide, directive phytosanitaire) et permettent d’évaluer les risques pour l’environnement. Ces essais vont permettre de déterminer les valeurs de toxicité chronique (CEx = concentration entrainant X% de malformations sur les poissons ou CSEO = concentration sans effet observé) de substances ou de matrices environnementales en adéquation avec les règlementations des différents pays afin d’évaluer les risques pour l’écosystème aquatique.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus seront 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.
Procédures
Les animaux sont exposés à des concentrations en substances chimiques via le milieu aquatique. Il n'y a pas de prélèvements ni de procédures chirurgicales.
Impact sur les animaux
Ces essais peuvent entrainer des malformations plus ou moins sévères pouvant conduire à la mort des organismes.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin du test afin de réaliser les mesures biologiques nécessaires (poids, taille).
Remplacement
Ces essais sont exigées par les règlementations quand des équivalence avec d'autres substances ne sont pas possibles, pas pertinent ou que les données issues de la littérature ne sont pas suffisantes.
Réduction
Les données issues d'essais aiguës ou de la littérature sont utilisées pour définir la gamme de concentration à réaliser dans l'essai définitif. Si ces données n'existe pas, un essai sur les oeufs sera réalisé pour définir la gamme.
Raffinement
Les poissons seront maintenus dans un environnement permettant une croissance optimale en termes de qualité d’eau et d’alimentation.
Choix des espèces
Les espèces utilisées sont celles préconisées par les normes et les règlementations. Les poissons utilisés seront au stade œuf jusqu’au stade juvénile conformément aux normes utilisées.
L’IKEJIME : Etat des lieux et apports de cette méthode d’abattage pour l’acceptabilité de la mise à mort des poissons
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
60 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes mises à mort, réparties en quatre groupes de quinze selon la méthode d'abattage testée. Le projet compare l'asphyxie sur glace, la percussion crânienne, l'électronarcose et la méthode Ikejime, pour mesurer le stress et la qualité du filet. Le porteur indique que certains groupes seront tués par des méthodes qui ne respectent pas les recommandations de la directive 2010/63/UE, l'asphyxie sur glace durant plus de dix minutes avec un stress accru. L'objet déclaré porte en partie sur l'acceptabilité de la mise à mort et la qualité organoleptique de la chair.
Objectifs
L'objectif est d'évaluer le stress et la qualité du filet de poisson mis à mort par différentes méthodes chez la truite Arc en Ciel : l'asphyxie sur glace, méthode classiquement utilisée sur les bateaux de pêche, la percussion crânienne, méthode classiquement utilisée sur les parcours de pêche, l'électronarcose, méthode utilisée en élevage et la méthode Ikejime, méthode traditionnelle japonaise de plus en plus utilisée actuellement.
Bénéfices attendus
La méthode Ikejime est en développement actuellement chez certains pécheurs car elle est considérée comme préservant mieux les qualités organoleptiques du poisson car moins stressante et douloureuse au moment de l'abattage. Le projet permettra d'évaluer scientifiquement ces données et de comparer cette méthode de mise à mort aux autres méthodes beaucoup plus utilisées actuellement sur les bateaux de pêche (asphyxie sur glace et percussion de la boite cranienne) et en élevage (electronarcose).
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes méthodes d'euthanasie. Les procédures seront réalisées par des personnes expérimentées et durera de l'ordre de quelques minutes ainsi la percussion crabienne et la méthode ikejime sont d'une durée de la minute maximum, la technique electronarcose à une durée de 3 minutes. La méthode de mise a mort par asphyxie sur glace est la méthode la plus longue, 45 minutes, mais la glace ralentie la physiologie de l'animal. 15 poissons sont concernés par cette méthode.
Impact sur les animaux
Du fait des objectifs du projet, certains groupes de poissons seront mis à mort avec des méthodes qui ne respectent pas les recommandations de mise à mort (annexe IV) de la directive 2010/63/UE mais qui sont utilisés en pratique par les pécheurs. Les méthodes testées dans ce projet et non décrites dans la directice 2010/63/UE sont la mise à mort par asphyxie sur glace et la méthode Ikéjimé. Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les poissons sont associés à la méthode de mise à mort par asphyxie sur glace. La durée de mise à mort sera plus longue que celle obtenue avec les autres méthodes, électronarcose de l’ordre de 3 minutes, percussion/commotion cérébrale et Ikejime de l’ordre de la minute tandis que pour l’asphyxie sur glace le temps estimé est plus de 10 minutes. Le stress induit sera plus important.
Devenir
Procédure sans réveil (mise a mort) pour tous les animaux
Remplacement
L'objectif du projet étant de comparer différentes méthodes de mises à mort chez le poisson, cela ne peut se faire que sur des animaux vivants.
Réduction
En faisant l'hypothèse que la libération de cortisol est identique entre la méthode Ikejime et la percussion cranienne, et une liberation multipliée par 2 pour les méthodes asphyxie et électronarcose, le test de comparaison de 2 moyennes avec un risque alpha de 0.05 et une puissance à 0,9 ,15 poissons par lot sont nécessaires, ce qui correspond donc à 60 poissons au total (https://biostatgv.sentiweb.fr/), 15 par méthodes de mise a mort testées (asphyxie, percussion/commotion de la boîte cranienne, electronarcose et ikejime). Cette hypothèse est basée sur des premières données non publiées sur les méthodes de mise à mort de type électronarcose, commotion et surdosage d’anesthésique nous permettant d’avoir une idée des ordres des grandeur de niveau de cortisol attendu. Et surtout sur les différences de durée pour obtenir la mise à mort des animaux, très rapide et proche en durée pour la méthode percussion/commotion cérébrale et Ikejimé et plus longue pour les méthodes électronarcose et asphyxie sur glace.
Raffinement
Durant la période d'acclimation et d'élevage des animaux, les points limites sont les paramètres d'ambiance de l'élevage (température, oxygène). Si les paramètres critiques sont atteints (température > 20°C, oxygène < 6 mg/ml) et ne peuvent pas être rectifiés, par exemple en raison d’une coupure de courant longue durée ou du défaut d’un appareil, l'expérimentation sera arrêtée. D'autre part, en cas de nage erratique, d'anorexie, les poissons seront euthanasiés. La densité sera de 16 kg/m3, ce qui est bien en deça de ce qui est réalisé en élevage (50-70 kg/m3) et les bacs seront enrichis de tubes permettant aux poissons de se cacher.
Choix des espèces
La Truite est l'espèce de poisson la plus élevée en France. Elle est de plus très utilisée dans les parcours de pêche. Ce n'est pas un modèle au niveau des poissons de pêche mais c'est également un modèle scientifique en expérimentation animale avec des publications sur le stress et la physiologie de l'espèce. La truite est donc un modèle intéressant car bien décrit scientifiquement et les résultats pourraient être comparer avec le milieu marin car la truite peut également s’élever en eau de mer. D’une façon générale, il n’y a pas de raison pour penser qu’une réponse en fonction de la méthode de mise à mort utilisée soit différente selon les espèces de poissons. Ce seront des truites adultes de type portion, vendue entière pour une personne, soit 250g environ. C'est une taille interessante pour appliquer les différentes méthodes de mise à mort.
Effets des fluctuations thermiques sur la croissance, la morphologie et le comportement de l’omble chevalier
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
900 ombles chevaliers vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leurs œufs sont placés sous différents régimes de fluctuations thermiques jusqu'à l'éclosion, ce qui peut réduire leur survie, puis les larves sont filmées et anesthésiées pour des photographies morphologiques. Le porteur justifie le nombre par une mortalité anticipée pouvant atteindre 50 %. Il conclut que l'espèce n'est ni remplaçable ni substituable pour évaluer l'adaptation des salmonidés au réchauffement climatique.
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 amateure), patrimoniale et un fort interêt écologique de part leur position dans le réseau trophique. Néanmoins, les densités de populations ne sont pas stables. Le réchauffement climatique est l’une des principales causes pouvant expliquer ce déclin. L’objectif général de ce projet sera de quantifier les effets d'extrêmes de température apparaissant lors des premiers stades de vie. Spécifiquement, nous testerons si des extrêmes de température de courte durée (24h) et répétés influencent le développement et le phénotype des individus. L’objectif ici est de comprendre comment des fluctuations de température modifie la croissance et la mortalité larvaire, et si des modifications morphologiques et comportementales peuvent être observées. En effet, la température influence directement la physiologie, le développement et le comportement des individus, et certaines études suggèrent que certains organismes peuvent mettre en place des stratégies évolutives et plastiques afin d’y faire face. Ces analyses nous permettront d'évaluer le potentiel d'adaptation des salmonidés face au changement climatique. De façon plus spécifique, nous répondrons à ces objectifs en plaçant des oeufs de salmonidés à différents régimes de fluctuations de température chroniques (3 conditions : 4,5°C stable, augmentation à 8,5°C et 9,5°C) jusqu'à l'éclosion. Un suivi temporel sera réalisé à quatre pas de temps (750, 900, 1200 1500 degrés jour) sur le développement larvaire (croissance et mortalité) et le phénotype (morphologie et comportement).
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au potentiel d’adaptation des salmonidés face aux fluctuations thermiques. Les résultats de ce projet détermineront la pertinence d’étudier à plus large échelle l’adaptation potentielle d'individus ayant différentes histoires évolutives. Ces connaissances pourront alors avoir des répercutions opérationnelles afin de proposer une aide stratégique pour la gestion des salmonidés.
Procédures
Les animaux seront mis dans un petit aquarium afin d'être filmés (mesure comportementale, 10min). Ensuite, ils seront anésthésiés afin d'être placés sous un objectif photo et d'être pris en photo. Enfin, ils seront replacés dans leur aquarium. En outre, les fluctuations de températures auront lieu une fois par semaine de la fécondation à la naissance, cela peut induire une survie inférieure et un développement différent.
Impact sur les animaux
Les procédures de ce projet (prise de photo pour mesurer la morphologie et vidéo pour le comportement) n'impliquent qu'un leger stress du à la manipulation des animaux. Nous nous attendons à ce que ce stress se dissipe rapidement après avoir remis les individus dans leur aquarium. Enfin, les fluctuations de température mise en place lors du développement embryonnaire peuvent modifer leur développement, notamment morphologique et comportementale.
Devenir
Pour pallier au stress et souffrances potentiels dû à l’expérimentation, les individus sont mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Ce projet a pour but de comprendre les diminutions de densité dans les populations de salmonidés. L'objectif est d'évaluer les effets d’une augmentation de la variabilité thermique en milieu sauvage dans un contexte de réchauffement climatique en prenant en compte une espèce sujette à l’augmentation de la température et dont les effets sont 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 3 traitements de température (2 régimes fluctuant et 1 témoin stable). L’effectif de 100 individus par répétition permet d’avoir un effectif de qualité pour avoir la quantité de matière nécessaire à nos analyses, et les 50 individus suivis dans chaque traitement permettent prendre en compte la répétabilité de la variabilité interindividuelle dans chaque traitement ainsi que la variabilité entre les séries, tout en limitant au maximum le nombre d’individus mis à mort gràce à un suivi temporel des mêmes individus (Règle des 3 R : Réduction). Au total 900 individus seront utilisés et mis à mort à la fin de l’étude : (3 traitements * 100 individus + 3 traitements *50 poissons individualisés) = 450 individus. 450*2 (50% de mortalité maximale anticipée) = 900 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 à 4 fois par jours, y compris le week-end. 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. Enfin, aucune intervention chirurgicale n’est prévue, ainsi les mesures comportementales et morphologiques ne seront pas invasives pour les animaux.
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, l’un des facteurs largement sous considéré est l’apparition de phénomène bref et intense de température. Ce projet apportera des connaissances essentielles quant au potentiel d’adaptation des salmonidés face aux fluctuations thermiques. 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. Nous utiliserons des poissons au stade embryonnaire, larvaire et jusqu’au stade juvénile. Ces premiers stades de vie devraient présenter des phénotypes différents selon les traitements des fluctuations de température subit durant le développement embryonnaire.
Evaluation écotoxicologique de substances et d’effluents dans un contexte réglementaire
- Protection de l’environnement
Saumons : 752
Loups de mer : 1242
3374 poissons, poissons zèbres, truites et bars, vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères, la plupart tués à l'issue. Ils sont exposés en continu à une eau contaminée par des substances chimiques et des effluents industriels, de 96 heures à 30 jours, pour des tests réglementaires d'écotoxicologie. Les reproducteurs de poissons zèbres non exposés sont proposés à l'adoption et une partie des témoins réutilisée, mais les individus exposés sont tués en fin d'essai. Le porteur indique que les espèces et les méthodes sont imposées par les normes REACH et que les modèles alternatifs ne sont pas reconnus par les autorités.
Objectifs
Les évaluations des risques environnementaux sont basées sur l'étude de l'impact des composés anthropiques sur la survie et le développement de différents taxons représentatifs des écosystèmes. Pour être représentatives et exploitables ces évaluations des risques doivent inclure des organismes à différents niveaux d'organisation. Ainsi des études son classiquement menées sur des algues des crustacés et des poissons. Les tests réalisés au sein de ce projet sont des tests règlementaires qui suivent des normes d’essai nationales et internationales. Le but de ces essais est de générer des données qui entreront dans les dossiers d'évaluations des risques environnementaux, dans des dossiers d’homologation de produit ou dans des suivis industriels règlementaires. Les données générées par ces essais entreront dans des dossiers tels que demandés par la directive REACH, le CLP (étiquetage de produits), règlement phytosanitaires (dir. 91/414/EEC), la convention OSPAR (HOCNF), ainsi que les suivis industriels dans le cadre de la loi sur l'eau.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont la génération de données utilisées dans les évaluations des risques environnementaux. Ces évaluations des risques permettent de mieux gérer et utiliser les composés testés au regard de leur impact potentiel sur l'environnement.
Procédures
Les animaux (poissons) seront soumis à une exposition continue à un environnement contaminé via l'eau des aquariums sur des périodes de 96h à 30 jours. Les interventions réalisées sur animaux vivants seront du type observation.
Impact sur les animaux
Les effets attendus sur les animaux peuvent être une inhibition de la croissance, un mauvais développement larvaire, et des signes de stress et / ou de mauvais état de santé décrits dans l'annexe 1 "points limites".
Devenir
Procédure 1 relative à la production d'oeufs de Danio rerio : les animaux reproducteurs sont gardés en vie car ils n'ont pas été exposés à des produits toxiques et qu'ils ont été maintenus dans de très bonnes conditions favorisant la reproduction. Les individus non productifs sont écartés des reproducteurs dans un bac dit de "retraite" et sont ensuite proposés à l'adoption après approbation du vétérinaire référent. Procédures 2 relative aux tests de toxicité aiguë (mortalité) réalisés sur poissons juvéniles : les individus exposés aux produits testés sont euthanasiés en fin de procédure pour éviter toute souffrance à long terme. Les individus témoins (non exposés) sont réintroduits dans les bacs de réserve et réutilisés lors d'essais ultérieurs. Le nombre de poissons réutilisés dans ce cadre représente en moyenne 14% du contingent. Procédures 3 relative au test de toxicité chronique d'ihibition de la croissance des poissons juvéniles et procédure 4 relative au test de toxicité chronique aux premiers stades de la vie (impact sur le développement des larves de poissons) sur Danio : les individus témoins ne pouvant être réutilisés en raison des temps de tests l'ensemble des poissons utilisés dans ces procédures sont euthanasiés en fin d'essai.
Remplacement
Le modèle poisson fait partie intégrante des évaluations des risques et des demandes d’autorisation de mise sur le marché / étiquetage. Les modèles alternatifs ne sont pas reconnus par les autorités compétentes. Cependant les essais de mortalité sur œufs de poissons sont proposés en remplacement des essais sur poissons adultes. L’acceptation ou non du modèle alternatif (œuf) revient aux autorités compétentes.
Réduction
Les essais sur gamme complète (généralement 5 concentrations d’exposition) classiquement utilisés dans les évaluations des risques sont réduits à des essais limites (1 seule concentration seuil). Ce procédé permet de vérifier que les modèle poissons n'est sont pas plus sensibles que les autres organismes testés sur la matrice (crustacés, végétaux…). Cette façon de procéder permet de réduire d'un facteur 5 le nombre de poissons utilisés.
Raffinement
Les poissons maintenus au laboratoire font l’objet d’un suivi régulier de leur état de santé et des caractéristiques physicochimiques de leur eau d'aquarium. Ils sont maintenus dans des salles dédiées et uniquement fréquentées par le personnel habilité. Des enrichissements des milieux tels qu'un apport de nourriture vivante, des caches ou des systèmes de remous permettent également d'améliorer les conditions de stabulation.
Choix des espèces
Les espèces utilisées sont celles préconisées dans les normes imposées par les règlementations. Les procédures N° 2 relative aux tests de toxicité aiguë (mortalité) et 3 relative au test de toxicité chronique d'inhibition de la croissance des poissons sont réalisées sur truite et bars. Le stade requis pour ces tests est le stade juvénile. Les individus doivent mesurer entre 2 et 4 cm d’après les exigences des normes suivies (OCDE 203 et 215). Pour la procédure n°1 relative à la production d'oeufs de Danio rerio, le stade requis est les stade adulte (mature et reproductif) les individus commandés sont âgés de 4 mois. Pour la procédure n° 4 relative au test de toxicité chronique aux premiers stades de la vie (impact sur le développement des larves de poissons) sur Danio le stade d’exposition est les stade œuf.
FLAVOCONTROL : Phénotypage de la résistance à la flavobactériose de populations de truites commerciales pour une amélioration progressive par sélection génétique
- Recherche appliquée
- Maladies animales
5 200 truites et saumons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dont 4 880 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont infectés par la bactérie Flavobacterium psychrophilum, par bain ou par injection, pour mesurer la résistance de populations commerciales en vue d'une sélection génétique. Le porteur indique que la bactérie peut tuer rapidement les poissons et qu'il est difficile de pratiquer une mise à mort entre l'apparition de signes cliniques et la mort. Il qualifie d'"indispensables" ces infections en milieu contrôlé et les rattache à l'amélioration des programmes de sélection des entreprises aquacoles françaises.
Objectifs
Ce projet a pour objectif le développement d’un dispositif permettant de réaliser des infections expérimentales en milieu contrôlé avec la bactérie pathogène des salmonidés Flavobacterium psychrophilum ainsi que le transfert d’innovation pour améliorer le contrôle de la flavobactériose pour les entreprises aquacoles françaises. Flavobacterium psychrophilum est un agent pathogène majeur des salmonidés (truites et saumons). On le retrouve aujourd’hui dans toutes les régions pratiquant la salmoniculture (Europe, Amérique, Asie du Nord-Est et Océanie). La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss), principale espèce d’élevage en France, est très sensible à cette bactérie, aujourd’hui identifiée par les éleveurs comme la première source de nuisance d’origine pathologique dans les élevages. Dans le contexte de la maîtrise de la pathologie infectieuse en production aquacole, ce projet a comme objectif principal de développer un dispositif permettant de réaliser des infections expérimentales avec F. psychrophilum en milieu contrôlé. Ce dispositif expérimental permettra d’évaluer la résistance intrinsèque de quatre populations commerciales de truites et d’entreprendre pour 2 d’entre-elles une épreuve d’infection expérimentale à vocation de sélection pour identifier des marqueurs de résistance génétique par génotypage haut-débit. Ces expériences en milieu contrôlé sont indispensables pour contribuer à l'obtention d'un gain génétique maitrisé et permettre d'améliorer à long terme les programmes de sélection génomique sur la résistance à cette pathologie.
Bénéfices attendus
En France, la truite arc-en-ciel est la principale espèce produite. Quatre entreprises françaises ont développé des programmes de sélection et exportent du matériel génétique amélioré dans le monde entier. Ainsi, les progrès faits par les sélectionneurs français pourront potentiellement bénéficier à l’ensemble de la salmoniculture. Afin d’introduire le caractère de résistance à la flavobactériose dans les programmes de sélection des entreprises françaises, il est nécessaire de mesurer la résistance à l’infection de populations de manière maitrisée, en s’assurant notamment qu’il n’y a pas de co-infection par d’autres agents pathogènes. Ce projet s’intéresse au développement d’installations expérimentales permettant la réalisation d’épreuves infectieuses en conditions contrôlées à vocation, entre autres, de sélection génétique. Le génotypage des individus testés et celui de leurs parents donneront lieu ensuite à des analyses génétiques dans le but d’estimer l’héritabilité de la résistance à la flavobactériose, d’identifier des déterminants génétiques de la résistance et d’évaluer l’efficacité potentielle de la sélection génomique. Les retombées attendues sont une amélioration de la santé et du bien-être des poissons en élevage ainsi qu’une diminution de l’utilisation des médicaments.
Procédures
Les infections expérimentales sont réalisées soit par balnéation (une balnéation par poisson) soit par injection. Dans le cas des injections, elles sont réalisées sous anesthésie (tricaïne par bain) et une seule injection par poisson est réalisé par des personnes compétentes en moins de 15 secondes. Les animaux sont mis à jeun 24 ou 48 heures avant l’infection (suivant le mode d'infection: 48h pour la balnéation et 24h pour l'injection) . Cette mise à jeun prévient toute régurgitation en cours d’anesthésie, diminue les besoins en O2 des poissons au cours des manipulations et limite l’excrétion de matières azotées lors de la balnéation durant 24h, contribuant donc à une meilleure qualité de l’eau.
Impact sur les animaux
Il est complexe de définir des points limites pour ce type d’expérimentation : le critère utilisé pour évaluer la résistance au pathogène de la population est binaire : mortalité (avec précision du temps post-contamination avant la mort) ou survie. La bactérie utilisée peut tuer rapidement les poissons contaminés sans qu’il soit possible de pratiquer une euthanasie entre l’apparition de signes cliniques (parfois peu évidents) et la mort. De plus, l’apparition de signes cliniques ne condamne pas forcément les poissons car certains sont capables de «récupérer». Néanmoins, des points limites sont definis dans ce projet pour limiter la souffrance des individus.
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
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 une sélection des individus génétiquement liés conservés dans le noyau de sélection. L’étude des caractères génétiques impliqués dans la résistance aux maladies infectieuses chez le poisson nécessite d’établir des liens entre génotype et phénotype (ie résistance/sensibilité). Le projet que nous menons chez la truite arc-en-ciel ne peut être réalisé sur cultures cellulaires car il est nécessaire, pour identifier des géniteurs portant des marqueurs de résistance, de soumettre les descendants à des épreuves d’infections expérimentales permettant d’obtenir des critères d'appréciation quantitative de leur résistance. Il n’existe aujourd'hui aucune alternative in vitro à l’évaluation de la susceptibilité des poissons à l’infection étudiée.
Réduction
Les résultats des expérimentations sont traités selon la méthodologie du BLUP (Best Linear Unbiaised Predictor) modèle animal. Cette méthodologie prend en compte les performances des individus testés pour estimer les valeurs génétiques de leurs collatéraux (les frères et sœurs des animaux soumis aux épreuves de sélection ) et permettre de les classer entre eux. Pour que ces estimations soient suffisamment précises, elles nécessitent un grand nombre de données et donc d’individus testés. Toutefois, le nombre d’animaux est réduit au seuil de la pertinence statistique et scientifique pour les approches utilisées. Les individus challengés dans ce projet seront issus d’un croisement de 100 mères et 100 pères. De ce fait, l’effectif total par croisement compte au minimum 20 individus par père, soit 2000 individus pour avoir des estimations de valeurs génétiques suffisamment précises. Ce nombre a été défini comme suffisant dans différentes études de simulations génétiques. En complément du nombre nécessaire à l’objectif de sélection génétique visé, une partie des poissons sera utilisée pour la réalisation de pré-tests (procédures 1 et 2) sur les différents lots à challenger afin d’évaluer la sensibilité des animaux et déterminer les conditions expérimentales optimales (doses, ...).
Raffinement
Une anesthésie par bain de tricaïne est réalisée avant de procéder à l’injection intramusculaire afin de limiter le stress des poissons. Tout au long de l'expérience, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris 2 à 4 fois par jour (distribution, ration, Indices de conversion contrôlés=Quantité d'aliment distribué/Gain de biomasse). Ils sont toujours en présence de congénères et les biomasses maximales (60g/l) sont rigoureusement respectées (loin des standards de la production). La qualité de l’eau est optimale et surveillée en permanence. Des points limites sont definis dans ce projet pour limiter la souffrance des individus.
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 issus des partenaires privés afin de mettre en place une mesure individuelle de la résistance au pathogène et permettre in fine une sélection des individus. Pour l'évaluation de la sensibilité/résistance à l’infection par Flavobacterium psychrophilum, les animaux sont utilisés au stade alevin, soit à des stades relativement précoces (env 1 gr pour les challenges par bain et 5 à 10g pour les challenges par injection) où la sensibilité à des infections par Flavobacterium psychrophilum est maximale.
Etude des effets antagonistes du sélénium sur la toxicité au mercure chez les géniteurs de truite arc-en-ciel.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
5 778 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de gravité légère, une partie mise à mort sous anesthésie sans réveil. Reproductrices et alevins sont nourris pendant plusieurs semaines avec un aliment contenant du méthylmercure à quatre fois la limite légale, pour étudier l'effet protecteur du sélénium sur cette contamination. Le porteur revendique des retombées pour la santé humaine et pour la valorisation de coproduits de thon dans l'élevage de la truite. Il affirme que l'étude des mécanismes chez la descendance ne peut être menée sur lignée cellulaire ni par modélisation.
Objectifs
L’objectif de ce projet sera de mieux comprendre et caractériser l’antagonisme du sélénium vis-à-vis du méthylmercure dans l'alimentation des géniteurs de truite arc-en-ciel, principale espèce aquacole produite en France, sur son métabolisme, sa détoxication, ainsi que sur les paramètres antioxydants et la réponse pro-inflammatoire chez la descendance.
Bénéfices attendus
Ces travaux auront ainsi des répercutions en santé humaine en améliorant les connaissances sur les conséquences qu’entraînent une exposition, par l’alimentation parentale, au méthylmercure sur la descendance. Cette expérimentation permettra aussi d’évaluer la possibilité d’utiliser des coproduits de thon comme ingrédient alternatif pour l’élevage de la truite arc-en-ciel.
Procédures
Trois prélèvement de sang au maximum de 2 mL chez les géniteurs de truites d'un poids moyen compris entre 0,6 et 1 kg anesthésiés dans un bain de benzocaïne (durée : environ 1 minute pour chaque prélèvement de sang). Alimentation pendant 6 mois de plusieurs lots de géniteurs de truite (90 animaux au total) avec un aliment contenant 2 ppm de méthylmercure. Alimentation pendant 3 semaines de plusieurs lots d'alevins de truite (1800 animaux au total) issus des géniteurs utilisés dans le projet avec un aliment contenant 2 ppm de méthylmercure.
Impact sur les animaux
La limite légale de mercure et de sélénium dans les aliments aquacoles est de 0,5 mg/kg, donc la dose la plus haute représente ici 4 fois la limite légale pour le mercure et 8 fois la limite légale pour le sélénium. Ces concentrations ont été choisies suite à un premier essai nutritionnel réalisé chez des truites juvéniles ainsi qu’une étude bibliographique des effets du sélénium et du mercure chez les poissons au stade géniteur (Penglase et al., 2014 ; Khadra et al., 2019). Ces doses assurent l’observation d’un challenge pro-oxydant et inflammatoire par le mercure, tout en évitant une non métabolisation de ce dernier ainsi qu’un blocage de la reproduction ou une mortalité certaine des poissons. Une légère baisse de la croissance transitoire avait été observée chez les juvéniles et pourrait également être observée chez les géniteurs ou alevins, en plus de l'observation au niveau métabolique d'un stress oxydant et pro-inflammatoire limité.
Devenir
L’ensemble des animaux de l’expérimentation sera euthanasié et destiné au prélèvement d’échantillons pour analyses
Remplacement
S’agissant d’un essai nutritionnel chez des géniteurs de truite et dans le but d’étudier les mécanismes physiologiques et moléculaires qui en découlent chez la descendance, l’étude ne peut donc pas être réalisée sur des lignées cellulaires ou par des calculs et des modélisations informatiques.
Réduction
Le nombre de poissons mis en expérimentation est calculé a minima compte-tenu de la variabilité individuelle observée dans des études antérieures avec dix femelles et cinq mâles par bassin pour pouvoir obtenir suffisamment de pontes simultanées dans chaque lot pour la deuxième partie de l’essai sur la descendance. Avec 6 régimes testés chacun dans deux bassins, le nombre de géniteurs de truite mis en expérimentation sera de 6x2x15=180. A J0, 9 poissons n’ayant pas encore reçu de régime expérimental seront prélevés pour les analyses, soit un total de 189 géniteurs utilisés pour cet essai sur les géniteurs.
Raffinement
Les procédures sont raffinées avec des conditions d’élevage optimisées énoncées ci-dessus. Les animaux seront nourris à satiété visuelle afin d’assurer leur bien-être et ne pas polluer le milieu par une trop grande distribution d’aliment qui ne serait pas consommé. Les effectifs seront limités afin de réduire les rejets dans l’eau. La supplémentation en mercure organique sera testée car mieux assimilée que la forme inorganique, donc potentiellement plus toxique pour l’animal mais moins polluante au niveau environnemental. Les doses minimales à partir desquelles un effet est visible ont été choisies. Le mercure sera ajouté avant extrusion de l’aliment afin de limiter sa potentielle dissolution dans le milieu aquatique. Un mélange attractant sera ajouté dans l’aliment végétal afin de maximiser la prise alimentaire. Des analyses de mercure seront réalisées en cours d’essai afin de vérifier l’absence de pollution de l’eau. Si tel était le cas, l’essai serait stoppé.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est la première espèce piscicole produite en France et a donc un poids agronomique et commercial important, ce qui en fait un choix privilégié pour cet essai, en plus de son intérêt scientifique : espèce à gros œufs avec alevins contenant de larges réserves vitellines issues des dépôts maternels. Les animaux utilisés seront des géniteurs de truites femelles et mâles avec un ratio 2/1, afin d’être dans les conditions optimales de reproduction et pouvoir étudier l’effet de l’alimentation parentale : maternelle et paternelle (en particulier pour les effets épigénétiques) chez la truite arc-en-ciel.
Etude de l’intérêt d’analogues synthétiques de la phéromone S.N.A.P. (Salmon Nest Appeasing Pheromone) pour diminuer l’infestation du Saumon atlantique par le copépode Lepeophtheirus salmonis
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
54 saumons atlantiques vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque poisson est isolé dans un faible volume d'eau moins d'une heure, exposé à une seringue puis infesté par des poux marins, pour comparer une phéromone apaisante et trois analogues censés réduire les infestations en pisciculture. Le porteur indique tuer les poissons avant la métamorphose du parasite pour leur épargner l'irritation la plus sévère, et affirme qu'ils ne peuvent être ni réutilisés ni replacés pour des raisons sanitaires. Il revendique le recours à des "organismes entiers" capables de réagir aux composés, faute de méthode de remplacement.
Objectifs
Il s'agit d'une étude de recherche appliquée investiguant les mécanismes d'action physiologiques de la phéromone apaisante S.N.A.P. (Salmon Nest Appeasing Pheromone) libérée lors de l’éclosion des oeufs de saumon atlantique (Salmo salar). Le copépode marin, Lepeophtheirus salmonis, couramment dénommé "pou du saumon" est un ectoparasite du saumon atlantique, responsable de pertes économiques importantes dans les fermes d’élevage de l’hémisphère nord. Les moyens de lutte actuels sont limités par les problématiques de résistance aux traitements chimiques et de bien-être animal des traitements physiques et mécaniques. L'espèce de salmonidé la plus couramment produite en pisciculture est le saumon atlantique. En dépit de la sélection basée notamment sur la recherche de souches moins farouches, ce poisson continue de présenter des réactions de stress très intenses, aigües, mais aussi chroniques, ayant des conséquences physiologiques importantes, parmi lesquelles on note des altérations des défenses spécifiques et non-spécifiques contre les infections. Ces perturbations sont à l’origine de nombreuses infections bactériennes, virales, fongiques et parasitaires, qui conduisent à l’emploi de différents xénobiotiques (antibiotiques, antiparasitaires, antifongiques, antiseptiques divers), mais aussi de traitements physiques préjudiciables pour le bien-être des poissons, comme les traitements thermiques utilisés lors d’infestation par les poux marins (principalement Lepeophtheirus salmonis). La phéromone S.N.A.P. est une sécrétion composée de l'ester éthylique d'un acide oméga-7 et de l'ester éthylique d'un acide gras saturé. Le produit qui sera utilisé est une composition protégée par un brevet. La phéromone S.N.A.P. augmente l’activité des cellules à mucus de la peau et du tube digestif, et entraîne une diminution de l’attractivité des salmonidés pour les larves infestantes de poux marins. L’objectif de ce programme est de vérifier et comparer l’efficacité d’analogues structuraux de cette phéromone chez le saumon atlantique et d'ainsi mesurer leur capacité à limiter le recours aux traitements médicamenteux.
Bénéfices attendus
La comparaison de la phéromone S.N.A.P. et de ses 3 analogues permettrait de valider leurs effets sur le copépode Lepeophtheirus salmonis et de proposer ce(s) traitement(s) naturel(s) et dépourvu(s) de toxicité, tant pour les poissons, que pour le consommateur et l’environnement, comme alternative aux solutions actuelles. Le contrôle de ces infections et infestations constitue une cause importante de souffrance pour les salmonidés en pisciculture et les nombreuses stratégies actuelles de gestion des poux peuvent, paradoxalement, augmenter le risque de réinfestation en manipulant ou en stressant le saumon atlantique. Ce projet permettra de mettre au point des mesures préventives contre les infestations du saumon atlantique par le copépode Lepeophtheirus salmonis qui seront plus respectueuses du bien être animal que les pratiques actuelles encore autorisées. L'une d'elle consiste notamment à déplacer les saumons atlantiques depuis les cages en mer dans des bassins aménagés sur des bateaux plateformes. Les animaux sont alors plongés dans de l'eau douce chauffée à 37°C (quand l'eau des cages ne dépasse pas 14°C), et ce changement radical d'environnement s'accompagne d'un système de brossage des poissons, avant que ceux-ci ne soient remis en eau de mer.
Procédures
Les animaux seront soumis à un isolement social et à un environnement de volume limité: 1 évènement unique par animal de 1 h maximum. Les animaux seront soumis à l'administration d'un traitement dans le volume d'eau à l'aide d'une seringue, c'est à dire à une perturbation liée à la proximité d'un opérateur et à la présence de la seringue dans le cristallisoir: 1 seul évènement par animal pour 35 poissons (les 7 individus du lot témoin 2 ne sont pas concernés). Temps d'injection de 15 secondes environ. Les animaux subiront l'infestation par les copépodes Lepeophtheirus salmonis: 1 seul évènement par animal de durée maximale d'1 h pour 35 poissons (les 7 individus du lot témoin 2 ne sont pas concernés).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour les animaux sont le recours à un isolement social et la limitation de l'environnement à une enceinte de volume restreint à 5 L d'eau de mer: ces deux contraintes ne sont appliquées que pendant un laps de temps court, celui de la durée du test (< 1h). Deux autres événements potentiellement perturbateurs seront subis par quasiment tous les poissons: l’introduction de la seringue qui permet d'administrer le traitement (durée environ 15 secondes) et l’introduction des copépodes. Le témoin 2 se distingue des autres traitements par le fait qu'il n'y a pas introduction de la seringue dans le cristallisoir. Dans ce cas-là, l'opérateur n'approche donc pas sa main de l'enceinte pour réaliser un traitement. L'irritation engendrée par l’accrochage superficiel des larves de copépode Lepeophtheirus salmonis restera bénigne comme en atteste la littérature scientifique: la brièveté du test ne permet pas en effet à la métamorphose en larve chalimus de s’opérer, ce qui évite l’irritation plus sévère liée à l’ancrage du filament dans la peau du poisson. Les molécules utilisées dans les traitements mis en oeuvre sont sans effets indésirables attendus, soit parce qu'elles ne modifient pas la nature du milieu (absence de traitement ou eau de mer), soit parce qu'il s'agit d'une phéromone apaisante propre à l'espèce considérée, ou d'analogues structuraux de celle-ci, qui sont autorisés comme additifs alimentaires et sont dépourvus de toute toxicité. Ces molécules sont donc inoffensives pour les poissons, notamment à la dose de 6 ppm. Les autres manipulations, pêche, déversement, relèvent de pratiques zootechniques courantes qui ne justifient pas un classement en procédure expérimentale.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure car ils ne peuvent ni être ré-utilisés, ni être replacés, dans ce dernier cas pour des raisons sanitaires.
Remplacement
La présente étude possède une composante physiologique très importante. Elle doit nécessairement porter sur des êtres vivants, qui représentent des systèmes biologiques intégrés, où de multiples organes/tissus fonctionnent de façon associée et coordonnée. En effet, l’utilisation de traitements sémiochimiques est une stimulation sensorielle par exposition à des phéromones qui nécessite l’utilisation d’organismes entiers pouvant détecter et réagir aux composés testés. La détection de ces composés peut engendrer une cascade de réactions physiologiques pouvant mener à une modification du comportement ou de la physiologie de l’animal. Cela ne peut être obtenu et observé que sur animaux entiers pouvant pleinement exprimer leurs comportements et physiologies naturels. Il n'existe pas actuellement de méthodes de remplacement pouvant simuler ces changements suite à une stimulation sensorielle.
Réduction
Préalablement à cette étude, et afin de réduire le nombre de sujets nécessaires à la mise-en-évidence de l’efficacité des différents analogues potentiels, une étude des pharmacophores de la phéromone S.N.A.P. en bioinformatique a été menée, ce qui a permis de réduire leur nombre à 3. Avec les deux témoins (absence de traitement et traitement à l'eau de mer), la phéromone de référence et les 3 analogues, le nombre total de traitements à tester est ainsi ramené à 6. De précédentes études réalisées sur un nombre de sujets similaires par modalité, ont pu, via une ANOVA à un critère, complétée d'un test d'homoscédasticité (test de Levene) et de normalité (Shapiro-Wilk) et en utilisant la méthode des comparaisons multiples de Tukey, montrer une sensibilité suffisante pour mettre en évidence des différences significatives entre traitements. Différentes répétitions de tests comparables ont validé une bonne robustesse et reproductibilité du test d’attractivité, avec 7 sujets par groupe de traitement: c’est le nombre que nous avons retenu, portant l'effectif total d’animaux utilisés dans le test d’infestation à 42: 6 traitements X 7 individus/traitement.
Raffinement
Les manipulations susceptibles d’entraîner stress majeur ou douleur, seront réalisées post-mortem. La mise à l’isolement social et la limitation à un environnement de volume réduit seront limités au temps du test (< 1h). De plus les cristallisoirs seront placés sous une tente en nylon blanc afin d'éviter que la présence et les mouvements des opérateurs à proximité, ou qu'une intensité lumineuse trop forte, ne génèrent une perturbation supplémentaire des poissons. La fixation des copépodes, à la surface de la peau, reste une irritation bénigne et superficielle, ainsi qu’en témoigne la littérature. Les poissons sont sacrifiés avant la métamorphose du copépode Lepeophtheirus salmonis en chalimus, ce qui écarte les animaux de l'infestation par ce stade du parasite qui possède un ancrage cutané générateur d’inflammation.
Choix des espèces
Il s’agit de l'espèce de salmonidés la plus massivement produite en aquaculture. Les saumons seront au stade smolt, jeunes sujets pesant environ 200g. Ce stade est compatible avec le test d’attractivité, les smolts constituant la population la plus attractive pour les poux.