Autres rongeurs
CMIMI : Capturabilité de Mammifères Invasifs en Milieux Insulaires
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres carnivores : 232
Autres mammifères : 138
Améliorer les pièges vulnérants pour capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire suppose de connaître leurs déplacements. 144 rats noirs, 232 petites mangoustes indiennes et 138 opossums communs, soit 514 individus vivant à l'état sauvage aux Petites Antilles, vont être capturés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés. Chacun reste au piège moins de douze heures, est anesthésié à l'isoflurane, épilé sur un à deux centimètres carrés, puis reçoit sous la peau du cou une puce d'identification posée au trocart, soixante femelles adultes recevant en plus un collier muni d'une balise satellitaire. Le porteur justifie ces captures par la protection d'oiseaux et de reptiles endémiques menacés, la finalité opérationnelle étant de réduire durablement les effectifs de ces trois espèces introduites.
Objectifs
Les espèces exotiques envahissantes représentent la 3ème cause de perte de biodiversité insulaire. Le transport volontaire ou non par l’homme d’êtres vivants peu conduire à leur développement à l’état sauvage en dehors de leur aire naturelle de répartition. Lors du développement de ces animaux dans la nature, des effets négatifs peuvent être observés sur les espèces natives et des milieux colonisés, ainsi que sur la santé humaine, et les activités économiques. Afin de limiter au mieux ces effets négatifs, une bonne connaissance de l’utilisation de l’espace des animaux exotiques est requise afin de proposer des dispositif de piégeage permettant d’en capturer le maximum – voire la totalité. L’utilisation de l’espace par les animaux est mesurable par différentes méthodes : la capture-marquage-recapture (CMR), la réception de signaux émis par des petits émetteurs à haute fréquence, ou encore, la géolocalisation automatisée par des balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (GPS). Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître l’amplitude des mouvements, la densité de population, et l’effet d’une sédation des animaux sur l’amélioration de leur probabilité de recapture, chez trois espèces de petits mammifères exotiques envahissants dans une île tropicale, grâce à des géolocalisations satelittaires, et par CMR : la petite Mangouste Indienne Urva auropunctata, l’Opossum commun Didelphis marsupialis, et le Rat noir Rattus rattus. Cette connaissance de l’utilisation de l’espace permettra de mettre en place des dispositifs de piégeage permettant d’en capturer le plus grand nombre – si ce n’est la totalité -, pour s’assurer qu’une diminution significative des abondances de ces mammifères est bien liée à l’augmentation attendue de celles de leurs proies potentielles, permettant de sauvegarder des espèces endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles).
Bénéfices attendus
Le projet alimentera les premières observations sur l’utilisation de l’espace par le Rat noir, l’Opossum commun, et la petite Mangouste Indienne, constituant une connaissance de l’écologie spatiale qui est encore peu connue pour ces espèces. C’est également le cas de leurs densités de populations qui ne sont pas documentées dans les habitats de forêts tropicales sèches. Les bénéfices attendus du projet concernent surtout une amélioration des statuts de conservation de populations d’espèces de petits vertébrés endémiques menacées d’extinction (oiseaux, reptiles), que ce soit directement ou indirectement, par une prédation ou une compétition pour la nourriture ou des sites de refuges et d’abris par ces mammifères exotiques envahissants. Par ailleurs, les dispositifs de luttes (pièges vulnérants) pourront être améliorés afin d’atténuer des risques liés à la capture d’individus d’espèces non cibles susceptibles de pâtir des campagnes de lutte. Un autre bénéfice attendu est la mise en place de protocole de suivi des abondances de ces populations au moyen de pièges photographiques, évitant la capture physique des individus de ces espèces. La pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites fixé sous sédation par anesthésie gazeuse sur le terrain n’est pas employée dans le cas de suivi de la petite Mangouste Indienne, très peu documentée pour le Rat noir, et inconnu pour l’Opossum commun : le projet permettra de calibrer, et d’apprécier les avantages et les inconvénients de cette méthode. A noter que ce protocole permettra également d’évaluer l’effet de la manipulation sous sédation sur la probabilité de recapture des individus en comparaison d’animaux manipulés sans être endormis – qui est attendue plus élevée chez les individus manipulés inconscients en comparaison de ceux manipulés à l’état vigile. En effet, le stress induit par la manipulation de animaux capturés peut les inciter à mois se refaire capturer.
Procédures
Sous anesthésie générale (Isoflurane) – qui ne durera pas au-delà de 5 minutes, au maximum 684 animaux seront marqués par une puce d’identification par radio-fréquence (RFID) implantée sous la peau (Procédure 1) uniquement lors de leur première capture, afin de les reconnaître lors de leur recapture ultérieure (ou ils seront relâchés immédiatement après avoir noté leur numéro d’identification et leur masse, sans autre manipulation). Egalement sous anesthésie générale (Isoflurane), 60 individus seront marqués par une puce RFID sous-cutané et avec la pose d’un collier munis de balises miniaturisées réceptionant des signaux de satellites (Procédure 2). L’implantation de la puce d’identification sur l’animal inconscient est effectuée par un trocard stérile à usage unique introduisant une puce de 11 mm3 (équivalente à un grain de riz pesant 0.031 g) parallèlement sous la peau du cou (profondeur de 1,5 cm), après application d’un gel analgésique une fois la zone d’implantation épilée (sur 1-2 cm2) et désinfectée. Profitant de l’anesthésie gazeuse lors de la pose de la puce d’identification, un lot de femelles adultes sera également équipé d’un collier muni d’une balise GPS miniaturisée (Procédure 2) représentant moins de 4% de leur poids (5 g pour les rats [soit
Impact sur les animaux
La pose d’une puce d’identification RFID sous-cutanée sous anésthésie (procédure 1), réalisée dans l’environnement familier de l’animal, est de courte durée (tout au plus 30 minutes de temps de récupération de leur capacité post-anesthésique) et n’entraine pas de faim/soif/malnutrition chez l’individu, ni aucune détresse, stress physique/thermique ou peur, ou encore de lésion ou de maladie. Ce geste n’induit qu’une légère douleur au moment de l’implantation de la puce sous la peau.
Devenir
Les animaux sont relâchés marqués par une puce d’identification sous-cutanée, et pour un sous-lot de femelles adultes additionnellement muni de leur équipement de suivi satellitaire, afin de mesurer les distances qu’ils parcourent dans leur domaine vital pendant au moins 15 à 20 jours. La mesure de ces distances aidera à améliorer les dispositifs de captures de ces espèces, que ce soit 1/ à des fins de contrôle de leur population exigé par la loi pour favoriser la survie d’espèce de petits vertébrés menacés d’extinction en relation avec leur prédation par les espèces étudiées, ou 2/ de la surveillance de leur répartition et de leur abondance dans des habitats protégées. Un effort particulier sera appliqué pour allonger le temps de chance de recapture à au moins 20 jours – à partir de la date du dernier individu équipé - afin de pouvoir déséquiper les individus.
Remplacement
L’étude porte sur l’acquisition de connaissance du mode de déplacement d’individus dans des populations « à l’état sauvage », dans leurs environnements naturels. Dès lors, l'utilisation d'animaux capturés vivants dans leur environnement ne peut être remplacée par d'autres modèles non animaux, ou d’origine captive. Une amélioration des connaissances acquises dans le cadre du projet devrait toutefois permettre, à termes, de disposer d’informations permettant de progresser sur une modélisation spatiale des risques d’impacts de ces mammifères exotiques envahissants à de plus larges échelles sans avoir recours à leur capture et manipulation, ainsi que les modalités d’un protocole de suivi des abondances des populations par piégeage photographique sans recours à une capture physique.
Réduction
En se basant sur des estimations théoriques où de très fortes densités de population seraient observées pendant les opérations de terrain, nous envisageons d’utiliser dans les deux procédures prévues dans le projet au maximum 144 rats, 138 opossums, et 232 mangoustes a cours de deux sessions de piégeages. Ainsi – au total sur 2 années, ce sont au grand maximum 514 individus qui pourraient être soumis à une anesthésie gazeuse : 454 à but de simple marquage par puce d’identification sous-cutanée (Procédure 1), et 60 femelles adultes soumises à double marquage constitué d’une puce d’identification sous-cutanée et d’un collier muni d’une balise miniaturisée de suivi par satellites (Procédure 2). Pour les mesures à partir des données d’équipement de suivi par satellites, en faisant l’hypothèse d’une population d’origine infinie, un échantillon de 16 individus tirés au hasard dans cette population doit permettre d’estimer une moyenne de l’amplitude spatiale du mouvement avec une précision convenable (Coefficient de variation = 20%), pour une erreur de mesure tolérée de 10%. En d’autres termes, un total de 16 femelles doit être échantillonné au hasard dans la population pour s’assurer à 95 % de chance que la moyenne du paramètre mesuré se situe dans les 10 % de la moyenne réelle de la population. Toutefois, l’emploi d’un dispositif de suivi par satellites n’ayant pas été testé auparavant pour deux des trois espèces considérées (opossum commun et rat noir), laisse une part d’échec possible que nous estimons, de notre expérience sur des suivis par balises satellitaires de petits rongeurs de l’ordre de 25%. Ce taux d’échec est proche de celui rapporté pour la petite mangouste indienne (21%). Nous envisageons donc d’utiliser 4 femelles adultes en plus (20%) pour chaque espèce aux 16 nécessaires pour disposer d’une mesure précise de notre paramètre de détection spatiale, conduisant à utiliser au maximum 20 femelles adultes.
Raffinement
La petite mangouste indienne est diurne, alors que les rats noirs et les opossums communs sont nocturnes. Un premier relevé des pièges aura lieu dans les 3 hrs suivant le lever du soleil afin de libérer les animaux capturés dans la nuit et en matinée, et dans les 3 hrs avant le coucher du soleil pour ceux capturés de jour. Les pièges seront appâtés (beurre de cacahuète, saucisse, et fruit). Des débris végétaux seront placés au fond de la cage piège – pour constituer une cachette, ou encore un tapis. Les cages seront disposées à l’ombre, et en hauteur pour éviter un risque d’inondation en cas de pluie. Le critère le plus strict utilisé à ce jour exige que les pièges de contention homologués retiennent des animaux pendant 24 heures avec moins de 57 % d’entre eux présentant des blessures graves pouvant diminuer la survie après relâchés. Les individus seront maintenus captifs 150 g seront sélectionnées, ainsi que des mangoustes > 450 g, et des opossums > 800 g, correspondant à un ratio de masse compris entre 1% et 4% selon les espèces. Ce ratio laisse la possibilité de perte/gain de poids potentiel des individus de 10% (correspond au remplissage/vidage d’un estomac – e.g. chez le rat noir) pendant la période de leur équipement tout en restant avec un ratio de masse ≤ 5% pour les mangoustes, et < 4% pour les rats noirs et les opossums communs. De plus, l’anesthésie aurait un effet positif sur les individus en limitant le stress à la capture. Un individu recapturé ayant perdu sa balise ne sera pas rééquipé.
Choix des espèces
Les rats noirs, les opossums communs, et les petites mangoustes indiennes, sont les principaux mammifères à l’origine d’une pression de prédation avérée sur des espèces d’oiseaux ou de reptiles (terrestres ou marins) endémiques menacées des Petites Antilles, avec les chats harets. Une bonne connaissance de leur mode d’utilisation de l’espace est essentielle dans l’objectif de pouvoir disposer de protocole efficace de leur limitation afin de sauvegarder/restaurer les populations menacées d’extinction de leurs proies. Le projet nécessite la capture d’individus « in natura », pour lesquels i) un nombre maximum d’individus a été défini, ii) des conditions optimales de captivité temporaire dans le piège ont été prévues (durée, abri, protection, apport alimentaire), iii) une manipulation rapide par contention chimique (anesthésie gazeuse à l’isoflurane, temps moyen estimé max. de 10-15 mn), iv) analgésie et prévention de risques d’infection pour le marquage sous-cutané, et v) le relâché sans prélèvement. Toutes les classes d’âge, que nous supposons être majoritairement constituées de sub-adultes et d’adultes (hors période de reproduction), seront utilisées lors de la capture-marquage-recapture. Une appréciation réaliste de la densité doit prendre en compte la variabilité liée à la structure d’âge de la population. Sur un autre plan, seules des femelles adultes seront équipées de balises GPS sous anesthésie gazeuse. L’objectif du projet est de disposer d’un protocole efficace de diminution des effectifs des populations de trois espèces de mammifères exotiques envahissants dans le but de mesurer l’augmentation consécutive de ceux de leurs proies, constituées d’espèces de petits vertébrés endémiques menacés d’extinction. Or, la limitation durable d’une population exige la mise en place d’un dispositif de piégeage permettant de capturer la quasi-totalité des femelles en âge de se reproduire.
Formation à la protection des animaux de la FAUNE SAUVAGE NON-HEBERGEE terrestre (Mammifères, Oiseaux, Reptiles) utilisés à des fins scientifiques
- Formation professionnelle
Rats : 5
Autres rongeurs : 50
Autres mammifères : 60
Autres oiseaux : 120
Reptiles : 50
Cinq plumes arrachées sur le corps des petits oiseaux, une brûlure superficielle des écailles ventrales pour marquer les couleuvres, jusqu'à quarante-huit heures de détention pour les serpents: 290 individus, dont 120 oiseaux, 60 sangliers, 50 rongeurs sauvages et 50 reptiles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal capturé subit en moyenne six actes parmi capture, contention, prise de sang, anesthésie, écouvillonnage cloacal ou buccal et pose d'un dispositif de biotélémétrie. Ces actes alimentent des démonstrations pratiques pour la formation réglementaire de personnes qui travailleront sur la faune sauvage, sans produire de connaissances, le porteur retenant des espèces communes et abondantes connues pour ne pas entrer rapidement en stress pathologique et estimant le recours à des animaux vivants "inévitable". 286 individus sont relâchés sur leur lieu de capture ou réintégrés dans leur élevage, les quatre rongeurs d'origine captive étant tués puis donnés en nourriture aux serpents élevés sur le site, faute d'être repris par le fournisseur.
Objectifs
Tout personnel scientifique utilisant des animaux à des fins scientifiques doit avoir validé une formation spécifique à l’expérimentation animale, laquelle inclue obligatoirement un module complémentaire spécialisé sur un groupe d’espèces au plus proche de ses modèles d’étude. Le présent projet concerne les démonstrations pratiques d'un module complémentaire spécifique obligatoire de formation règlementaire à la protection des animaux de la faune sauvage non-hébergée utilisés à des fins scientifiques. La présente formation est la première et seule formation en France offrant des modèles d’étude adaptés aux personnes travaillant sur la FAUNE SAUVAGE NON-HEBERGEE. Une telle formation doit comporter des démonstrations pratiques pour transmettre les bonnes pratiques à acquérir, mais réduites au minimum nécessaire en termes de nombre d’individus et de degré de contrainte des procédures appliquées. La finalité de ce projet est donc la formation en vue de l’acquisition des compétences professionnelles requises réglementairement pour utiliser des animaux des fins scientifiques. Les objectifs des démonstrations pratiques sont de transmettre par l’exemple, les bonnes pratiques en termes de capture, contention, prélèvements biologiques, sédation/ anesthésie, suivi des signes du stress et d’évaluation du statut sanitaire. Au préalable, ces pratiques sont enseignées lors d’enseignements en salle lors du module de base (3 à 6 mois avant le module complémentaire), puis la veille de chaque démonstration pratique lors du module complémentaire. Les démonstrations sont réalisées par des expert-e-s des actes à pratiquer sur chacun des groupes d’espèces proposées. De l’ordre de 20 pour cent du temps des démonstrations pratiques correspond à des actes sur des animaux vivants (maximum de 2 par démo et par groupe d’espèces), le reste du temps étant dédié à des apprentissages à l’aide de diverses méthodes de remplacement (photos, vidéos, mannequins).
Bénéfices attendus
Le bénéfice est de promouvoir la préservation du bien-être des animaux sauvages utilisés dans des projets de recherche par la formation des concepteur-rice-s et applicateur-rice-s aux bonnes pratiques, adaptées à leurs modèles d’étude. Tant le bon sens que la réglementation imposent que les personnes soient formées aux actes à pratiquer. Cette acquisition de compétences se fait en 3 temps : conceptualiser (enseignements théoriques), assimiler (démonstrations pratiques), puis acquérir la maitrise technique des actes (tutorat). Le présent projet, par la démonstration pratique des actes les plus courants, promeut les bonnes pratiques en vigueur à ce jour, et ainsi assure un meilleur traitement des animaux par le raffinement des actes. Certaines recherches empiriques en écologie et biologie de la conservation animale imposent de capturer des animaux sauvages, les contenir temporairement captifs, et leur appliquer des actes techniques. Ce faisant, les animaux sont inévitablement en situation de stress. Tout l'enjeu de la protection des animaux sauvages utilisés à fins scientifiques est de savoir gérer simultanément ce stress et l’application des actes techniques. Ces deux compétences (suivi du stress et dextérité) ne peuvent pas être enseignées (i) sans pratique: le recours à des démonstrations sur des animaux vivants est inévitable, (ii) sur des animaux d'origine captive : ces derniers ne stressent pas comme les animaux sauvages car ils sont acclimatés (voir adaptés) à l'humain, avec un stress en réponse à la capture et la manipulation très atténué.
Procédures
Quel que soit le groupe d'espèces, les animaux utilisés sont exposés en moyenne à une combinaison de 6 actes (4 à 9 suivant les espèces et les démos), parmi : 1) stress léger pendant la capture, les contentions, et la détention (5 min à 48 heures suivant les espèces et les démonstrations pratiques) ; 2) douleur légère et transitoire lors d’un prélèvement sanguin (quelques minutes); 3) inconfort pendant l’induction et le réveil d’une courte anesthésie (5 min à 2h), l’équipement avec un dispositif électronique de biotélémétrie (15 à 45 min), et/ou l’écouvillonnage cloacal et/ou buccal. En sus, les nuisances spécifiques à des actes démontrés que sur certains groupes (si et uniquement si des apprenants le sollicitent) sont: sur sanglier, douleur légère à modérée et [transitoire] (quelques minutes) lors du marquage pour identification individuelle (boucle auriculaire et transpondeur, réduit par cryoanalgésie locale); pour les serpents, douleur ponctuelle légère sur quelques secondes à minutes lors du marquage pour identification individuelle (brûlure superficielle d’écailles ventrales), le stress de contention pendant une échographie (1 à 3 minutes) illustrant les possibilités d’exploration fonctionnelle (activité cardiaque, reproductrice, alimentaire), ponction veineuse intracardiaque ; sur les oiseaux, inconfort lors d’un prélèvement de liquide uropygien par palpation ou d’un écouvillonnage buccal ou du jabot chez les pigeons et l’arrachage de 5 plumes du corps (petites plumes). Ces actes peuvent être stressant ou douloureux mais très temporairement, ils n’induisent pas de détresse ou souffrance durable: ce sont les actes utilisés en routine pour étudier ces espèces dans la nature, sans indication d'impact durable. Chaque acte de prélèvements biologiques n’est pratiquée qu’une seule fois par individu au cours d’une session de formation (et deux sessions de formation par an, avec évitement de la réutilisation entre sessions).
Impact sur les animaux
Les actes induisant une légère douleur transitoire sont: les prélèvements sanguins (tous groupes d'espèces), l'écouvillonnage cloacal ou rectal (tous groupes d'espèces), l’implantation d'un nano-transpondeur sous-cutané (sangliers), marquage à l’aide de boucles auriculaires (rongeurs, sangliers), marquage par cautérisation superficielle d'écailles ventrales (couleuvres), l'injection d'anesthésique (intra-musculaire sur sanglier et tortues, intra-péritonéal sur rongeur), l'arrachage de plumes de corps (petits oiseaux). Les actes induisant un stress transitoire sont: la capture, la contention/détention/hébergement temporaire, la manipulation (tous groupes d'espèces), l'équipement avec un dispositif électronique biotélémétrique (sur collier pour rongeurs, sur harnais pour oiseaux, collé sur tortues). Les actes induisant un inconfort transitoire sont: l'anesthésie (tous groupes d'espèces), l'écouvillonnage buccal (tous groupes d'espèces sauf tortues), la pose d'une bague à la patte (oiseaux).
Devenir
Tous les animaux capturés à l'issue de la formation seront replacés = relâchés sur le lieu de capture ou réintégrés dans leur groupe d'élevage, car aucune des procédures prévues n’est susceptible d’induire une douleur prolongée. En cas de complications irréversibles (blessure, épuisement), le vétérinaire référent décidera du devenir de l’animal (soin ou euthanasie). Nous rappelons qu'aucune mise à mort ne sera réalisée à fins pédagogiques. Pour les animaux captifs utilisés, lorsque qu'il n'a pas été possible de capturer des individus sauvages, ils seront tous réintégrés dans l'élevage dont ils sont issus (à l'exception des rongeurs d'origine captive, le fournisseur ne les reprenant pas et l’Etablissement Utilisateur n’ayant pas d’animalerie rongueur pour les maintenir en élevage, ces rongeurs sont mis à mort puis donnés comme alimentation aux serpents élevés à fins scientifiques sur site).
Remplacement
Chaque année, nous accroissons les médias de remplacement à disposition des formateurs: recours à des cadavres (obtenus de manière opportuniste avec dérogations idoines; p. ex. mortalité routière, accident lors de projet nécessitant la capture, animaux euthanasiés en centre de sauvegarde de faune sauvage) ou achat de mannequins pour la démonstration d’actes potentiellement douloureux ou de mise à mort (mannequin de rat pour contention et ponction veineuse caudale ; mannequin de cerf et phoque pour (télé)anesthésie, prélèvement sanguin) ; constitution d’une banque d’’images et vidéos dédiées (collectées lors des démonstrations pratiques, ainsi que lors de leurs projets par les formateurs). Néanmoins, le but pédagogique de démonstration de l’intérêt de méthodes alternatives aux pratiques communes (Raffinement) nécessite le recours à quelques animaux vivants par session de la formation. Les démonstrations pratiques, dans des conditions réalistes, sur de très petits nombres d’animaux sauvages en nature, nous semblent donc indispensables pour atteindre cet objectif pédagogique.
Réduction
Le nombre d’individus utilisés a été réduit le plus possible : maximum N = 2 par démonstratin pratique et par groupe d’espèces (1 utilisé par le formateur pour démontrer les actes, 1 utilisé par un apprenant sous tutorat du formateur pour appréhension des actes) ; avec réutilisation des individus de la Démo2 dans la Démo3 dans la majorité des procédures. Ainsi, pour une session de formation sur un groupe d’espèces, maximum 6 individus sont utilisés (sauf pour les tortues : maximum 4, du fait de la disponibilité limitée en individus pour ce groupe d’espèces). Nous faisons deux sessions de formation par an: 6 groupes en Juin (2 x grands mammifères, petits mammifères, grands oiseaux, petits oiseaux et reptiles - serpents), 4 groupes en Septembre (petits mammifères, grands oiseaux, petits oiseaux, reptiles - tortues). Ce sont donc au total max. 58 individus qui sont utilisés par an, soit max. 290 individus sur la durée du projet (5 ans). Autres leviers de réduction: 1) la majorité des individus utilisés en Démo font simultanément partie de projets de recherche en cours sur site, et sont donc mutualisés entre projets (entre finalité scientifique et pédagogique ; cas des sangliers, oiseaux, serpents) ; 2) en cas d’absence de volontaire pour pratiquer ou de demande de la part des apprenants, le formateur peut décider de ne pas faire la 2ème démonstration prévue (ainsi, ~ 1 fois sur 2, dans les démos d’anesthésie, 1 seul individu est anesthésié au lieu de 2) ; 3) les manipulations sont filmées, réduisant ainsi la nécessité ultérieure de recourir à des démonstrations d’actes, et augmentant la diversité des situations auxquelles les apprenants sont exposés ; 4) l’offre de formation sur un groupe d’espèces donné et une session donnée n’est proposée que si il y a au moins 4 inscrits demandant à être formé sur ce groupe (et maximum 5 inscrits par groupe). Si la demande est inférieure, le groupe d’espèces concerné n’est pas proposé = il n’y a pas d’utilisation d’animaux pour ce groupe à cette session.
Raffinement
L’enjeu pédagogique majeur est la démonstration de pratiques de raffinement : évaluer et minimiser le stress des animaux sauvages pendant les contentions tout en démontrant le degré de dextérité requis pour une mise en œuvre sûre des actes. C’est la trame transversale à toutes les démonstrations pratiques. Les formateurs ont été choisis parmi les personnes les plus expérimentées en France pour chaque groupe d’espèces, offrant des démonstration sûres et rapides des actes techniques courants, ajustés en fonction de la condition de stress de l’animal manipulé. Les anesthésies ne sont pratiquées que par des vétérinaires, pratiquant sur faune sauvage (et formés à l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques). Des équipements de capture et contention minimisant le stress ont été acquis (pièges pour petites mammifères, sabot de contention pour sanglier). L’hébergement temporaire (max. 48h pour les serpents, 1h à 27h pour les autres groupes) est accompagné de mesures de préservation des 5 libertés (calme auditif et olfactif, obstruction visuelle, abris et supports adaptés, alimentation et boisson ad libitum). Les animaux sauvages sont systématiquement relâchés sur leur lieu exact de capture. Les animaux captifs sont réintégrés dans leur lot d’origine. Chez les petits et grands mammifères, la douleur ponctuelle induite par le marquage d’identification (boucle auriculaire, transpondeur) est réduite par analgésie locale. Les surmulots sont sédatés pour réduire le stress lors de la contention. La démonstration de l’anesthésie par inhalation est privilégiée (plus rapide, moins risquée ; seule méthode sur oiseaux, petits mammifères et serpents). Pour les oiseaux, démonstration d’un point de ponction veineuse (veine cutanée jugulaire ou veine tibiale) avec moins de risque d’impact sur les performances de vol que le point usuel (veine brachiale ou ulnaire). Un dispositif d’imagerie par ultra-sons (doppler) a été acquis pour mieux localiser les points de ponction veineuse (reptiles). En cas d’animal risquant d’atteindre un état de stress pathologique (points limites et grille d’évaluation spécifiques à chaque groupe d’espèces), il est immédiatement mis au calme sous surveillance (quelques minutes à 1h), puis relâché au plus vite sur son lieu de capture. A défaut d’une récupération rapide, le responsable vétérinaire référent décide du traitement à apporter (idem en cas de blessure accidentelle ; 2 cas en 5 ans).
Choix des espèces
Les critères de choix des espèces sont: (1) espèces et individus d'origine sauvage, pour que les animaux présentent des comportements similaires aux espèces sur lesquelles les apprenants opèreront; (2) groupes taxonomiques d'animaux terrestres couramment utilisés en utilisation d'animaux de faune sauvage non-hébergée à des fins scientifiques et disponibles sur site de formation; (3) des espèces communes et abondantes, assurant une capture aisée en nombre suffisant dans les temps impartis, sans impact sur les populations et les espèces. (4) des espèces connues pour NE PAS entrer rapidement en phase de stress pathologique lors des manipulations (p. ex. sensibilité cardiaque, épuisement, apathie, hyper-activité). (5) en cas de défaut de capture le jour de la Démo, espèces disponibles en nombre suffisant dans les élevages de l'EU ou de son partenaire scientifique local, un parc zoologique à proximité. Les espèces pouvant être utilisées sont: Petits mammifères: Souris grise (Mus musculus), Rat noir (Rattus rattus), Rat surmulot (Rattus norvegicus), Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus), Campagnol roussâtre (Myodes glareolus), Campagnol des champs (Microtus arvalis) Grands mammifères: Sanglier (Sus scrofa) Grands oiseaux: Canard domestique (Anas platyrhynchos), Oie domestique (Anser anser domesticus) Petits oiseaux: Mésange charbonnière (Parus major), Mésange bleue (Cyanistes caeruleus), Moineau domestique (Passer domesticus), Merle noir (Turdus merula), Pigeon biset domestique (Columbia livia), Diamant mandarin (Taeniopygia guttata) Reptiles – Serpents: Couleuvre verte-et-jaune (Coluber viridiflavus), Couleuvre d’Esculape (Zamenis longissimus), Couleuvre à collier (Natrix natrix) Reptiles – Tortues: Tortue d’Hermann (Testudo hermanni), Tortue grecque (Testudo graeca), Cistude d’Europe (Emys orbicularis), Emyde lépreuse (Mauremys leprosa) Stade: uniquement des animaux ayant atteint la taille adulte. Les individus juvéniles, n'ayant pas fini leur croissance, ne seront pas utilisés. Les femelles gravides/gestantes (dans la limite des capacité à détecter leur statut reproducteur) ne seront pas utilisées.
Expression rythmique de protéines dans la cochlée d’arvicanthis, rongeur diurne : un modèle pertinent pour étudier l’oreille interne
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Quinze minutes de perfusion sur un animal anesthésié profondément, et rien d'autre : 40 arvicanthis, rongeurs africains diurnes, vont être utilisés dans une procédure unique menée sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. La perfusion fixe les tissus pour prélever les cochlées et y mesurer l'expression rythmique de protéines horloges. L'objectif déclaré est de vérifier si cette espèce ferait un meilleur modèle que la souris pour étudier la sensibilité de l'oreille interne aux traumatismes sonores selon l'heure. Le porteur retient l'arvicanthis parce qu'il est actif le jour comme l'humain, et héberge les mâles en cages individuelles au motif qu'ils s'agressent malgré l'enrichissement.
Objectifs
Chez la souris, il a été démontré que l'oreille interne est plus sensible aux traumatismes sonores la nuit que le jour puisque les dommages tissulaires et les pertes auditives mesurées post-traumatismes sont irréversibles après une exposition au trauma la nuit. Cette différence de réponse serait dû à l'existence au sein des cellules de la cochlée d'une "horloge" dont le fonctionnement serait basé sur l'expression rythmique de protéines "donneuses de temps". Nous savons que chez la souris, animal nocturne, actif de nuit, les horloges présentes dans les tissus ou organes périphériques (foie poumon, rein ...) fonctionnent avec un rythme opposé à l'humain qui est diurne et donc actif de jour. L'objectif de ce projet est donc d'étudier si arvicanthis ansorgei, modèle de rongeur de laboratoire diurne comme l'humain pourrait être un modèle plus pertinent que la souris pour analyser le rythme de sensibilité aux traumatismes sonores. Pour cela dans une première étape, nous allons vérifier quelles sont les protéines exprimées dans la cochlée de ce rongeur et établir leur rythmicité pour déterminer si la cochlée d'arvicanthis contient une horloge . Comme le fonctionnement de l'oreille interne et sa réponse au trauma sonore semblent dépendre du sexe chez l'humain l'effet sexe sur l'expression rythmique des gènes horloges dans la cochlée d'arvicanthis.
Bénéfices attendus
Les avantages sont d'améliorer notre compréhension de la régulation circadienne du système auditif en utilisant un modèle animal plus pertinent afin d'être en mesure d'étendre ces résultats expérimentaux à l'humain. Cela pourrait permettre à terme d'améliorer les traitements pharmacologiques de la perte auditive en utilisant la chronothérapie et si une différence mâle/femelle est observée de promouvoir l'intégration ensuite du sexe comme un paramètre à prendre en considération dans les traitements.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule procédure chirurgicale terminale de perfusion réalisée sur animal anesthésié profondément. Cette procédure vise à fixer les tissus biologiques pour réaliser des analyses histologiques. Cette procédure dure 15 minutes.
Impact sur les animaux
L'injection réalisée pour anesthésier l'animal induit un stress léger et une douleur légère de courte durée. Il n'y a pas de nuisances aditionnelles puisque la procédure est réalisée sous anesthésie/analgésie. Le point de surveillance concerne la mise en place de l'anesthésie générale mais aux doses anesthésiques et analgésiques utilisées déjà validées sur cette espèce , l'anesthésie profonde est obtenue systématiquement et l'injection nécessaire à la mise en place de l'anesthésie générale sera réalisée par du personnel formé et compétent.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour ensuite réaliser des prélèvement post-mortem des cochlées et procéder aux analyses de l'expression des protéines d'intérêts dans les cellules de ce tissu.
Remplacement
Dans ce projet il s'agit d'étudier l'expression de protéines d'intérêt dans la cochlée en fonction du temps. Il n'existe pour le moment aucun modèle in silico permettant de réaliser de telles études et la diversité des types cellulaires composant la cochlée et leurs interactions ne peuvent être pour le moment reproduites in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires au projet a été évalué sur la base de la connaissance du modèle cochléaire que possède un des partenaires du projet sur la cochlée des rongeurs et de la variation d'expression des rythmes des protéines horloges dans d'autres strucrures périphériques chez arvicanthis par l'autre partenaire. Les résultats seront analysés par un test statistique adapté pour analyser les données obtenues au cours du temps.
Raffinement
La perfusion en elle-même sera réalisée sous anesthésie générale. Il s'agit d'un projet exploratoire ne comportant qu'une procédure sans réveil n'induisant aucune nuisance aux animaux. Seule la contention et l'injection pour la mise en place de l'anesthésie induira un stress léger et une douleur légère de courte durée. Les mâles seront hébergés en cages individuelles car ils ont agressifs entre eux malgré un environnement enrichi. Les femelles seront manitenues en groupe . Toutes les cages sont enrichies de baton à ronger et de frisure de peuplier pour faire un nid. Les animaux sont habitués à la contention nécessaire à l'injection intra-péritonéale. L'injection intra-péritonéale est réalisée à deux : l'un qui injecte et l'autre qui contient l'animal avec une serviette en exerçant une contention légère. Cela permet de réduire le stress pour l'animal.
Choix des espèces
Arvicanthis ansorgei est une espèce de rongeur dirune dont les rythmes physiologiques et comportementaux sont similaires à ceux de l'humain: animal actif de jour, rythmes hormonaux et métabolisme diurnes, rétine riche en cône. Il est donc un modèle animal pertinent à étudier si l'on souhaite analyser des phénomènes biologiques rythmiques. animaux adultes (minimum 3 mois) afin d'avoir des cochlées mâtures.
Transmission virale inter-espèces chez des animaux vertébrés dans un contexte insulaire
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 20
Autres rongeurs : 60
Autres mammifères : 100
Autres oiseaux : 200
Reptiles : 100
Autres amphibiens : 100
Chauves-souris endémiques de La Réunion, oiseaux, rats, tangues, geckos et amphibiens, le projet cible toute la communauté de vertébrés d'un même site. 600 animaux sauvages vont être capturés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, soit 200 oiseaux, 100 chauves-souris, 100 petits mammifères terrestres, 100 reptiles et 100 amphibiens. Chacun subit en cinq à dix minutes un écouvillon de fèces, un prélèvement d'urine, un écouvillon buccal, une prise de sang et un retrait de parasites, sans anesthésie pour les oiseaux, que le porteur juge plus risquée que les gestes eux-mêmes. La capture peut provoquer hyperthermie, déshydratation, essoufflement et cyanose des muqueuses, et si la plupart des animaux repartent, les individus des espèces visées par un arrêté préfectoral de destruction, rats noirs, rats bruns, souris grises, tangues, musaraignes, agames et geckos verts non indigènes, ne sont pas relâchés.
Objectifs
L’émergence des zoonoses (maladie causée par un agent infectieux pouvant se transmettre entre l’homme et d’autre animaux vertébrés) est liée à un ensemble de facteurs environnementaux, populationnels et intrinsèques aux agents infectieux. L’étude de ces facteurs permet d’évaluer le niveau de menace associé aux agents infectieux, mais également leur risque d’émergence, en particulier dans les populations humaines. Les zoonoses impliquant, par définition, des échanges d’agents infectieux entre des espèces animales vertébrées et l’homme, l’estimation du potentiel de sauts d’espèces de ces agents infectieux est une étape incontournable à l’évaluation du risque. Le franchissement de la barrière d’espèce est cependant conditionné par les contacts, directs ou indirects, entre espèces de vertébrés, mais aussi par les propriétés moléculaires des agents infectieux et leur capacité à se multiplier et se transmettre dans de nouvelles espèces. A La Réunion, quatre familles virales ont été décrites chez le Petit Molosse (Mormopterus francoismoutoui) : les Coronaviridae, les Paramyxoviridae, les Astroviridae et les Rhabdoviridae. Les analyses phylogénétiques réalisées sur ces virus semblent indiquer la possibilité d’échanges entre chauves-souris, rongeurs, et potentiellement oiseaux, en particulier pour les Paramyxoviridae et les Astroviridae. Le sens de ces échanges de virus (chauves-souris vers autres groupes taxonomiques, ou inversement), de même que la fréquence, le mode de transmission (par contact ou transmission environnementale) ou encore la capacité de ces virus à induire une excrétion virale assurant une transmission pérenne chez une nouvelle espèce, sont des aspects pour lesquels nous n’avons pas d’élément de réponse. L’objectif de ce projet est d’estimer le potentiel de changement d’hôtes des virus associés au Petit Molosse. Nous nous focaliserons sur les Coronaviridae, les Paramyxoviridae et les Astroviridae, pour lesquels la présence d’ARN viral a été mise en évidence à de nombreuses reprises. Les Rhabdoviridae ne seront pas inclus dans cette étude, étant donné qu’ils ont été mis en évidence uniquement sur la base d’analyses sérologiques (6), que leur détection sur des chauves-souris vivante est extrêmement rare, et du fait de leur potentiel limité à s’implanter durablement chez de nouveaux hôtes
Bénéfices attendus
Les résultats permettront de mettre en évidence des échanges des virus entre les chauves-souris et les autres espèces de vertébrés partageant le même habitat, et de déterminer le sens de ces échanges. La prise en compte du statut des espèces à La Réunion, indigènes ou introduites, permettra de confirmer la transmission de virus depuis des espèces synanthropiques (e.g. rats, pigeons) vers le Petit Molosse, seule espèce de mammifère endémique sur l’île. Nous apporterons également des réponses sur le mode de transmission inter-espèces, par l’analyse d’échantillons environnementaux (e.g. guano, terre, eau). Pour les Coronaviridae et les Paramyxoviridae, la faible diversité génétique permettra l’application de systèmes de détection spécifiques, de quantifier la charge virale et de confirmer le statut de réservoir de ces espèces. L’analyse de la diversité génétique des Astroviridae confirmera l’hypothèse d’une circulation « écosystémique » de ces virus. L’ensemble de ces résultats affinera notre évaluation du risque zoonotique associé à ces « virus réunionnais ».
Procédures
Pour chaque animal, les prélèvements suivant seront réalisés : (i) un prélèvement de fèces par écouvillon ou collecte dans le sac de contention, (ii) un prélèvement d’urine pour les mammifères, (iii) un prélèvement de salive (écouvillon oropharyngé ou buccal), (iv) une prise de sang (excepté pour les amphibiens), et (v) des parasites hématophages (pour les oiseaux et mammifères). L'ensemble de ces prélèvements durera environ 5 minutes pour chaque animal. L’anesthésie des oiseaux étudiés dans le projet représente en soit une procédure de classe supérieur à celle qui sera réalisée ici. Afin de limiter le stress des oiseaux nous n'anesthésierons donc pas les animaux dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Les procédures réalisées sur animaux sont toutes légères et courtes, mais le cumul de gestes est à prendre en compte car la durée de capture sera en conséquence plus longue. Nous estimons la durée de marquage et de prélèvements biologique (écouvillons et prise de sang) de 5 à 10 minutes par animal (quel que soit le groupe taxonomique). Toutes les espèces concernées étant des espèces sauvages non captives, l’ensemble des procédures induira un stress sur les animaux. Les nuisances attendues seraient des effets aiguës liés à la manipulation, mais nous n’attendons aucun effet sur le long terme, étant donné le caractère non invasif des procédures réalisées. Même si des mesures de raffinement et des points limites adaptés seront mis en place, nous pouvons observer des effets indésirables en relation avec le stress aiguë lié à la captivité : hyperthermie, déshydratation, essoufflement, cyanose (coloration anormale bleutée de la peau qui indique un manque d’oxygène dans le sang) des muqueuses, fatigue. La procédure de prélèvement sanguin serait la plus invasive. Nous pourrions observer exceptionnellement des hématomes sur les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront replacés, excepté les individus d’espèces soumises à un arrêté préfectoral de destruction ne seront pas relâchés dans l'environnement (Rat noir, rat brun, Souris grise, Tangue, Musaraigne, Agame des roches et geckos verts diurnes non indigènes).
Remplacement
Le projet porte spécifiquement sur la diversité et la transmission des agents infectieux chez des animaux sauvages, dans leur environnement naturel. Les espèces ciblées ne peuvent donc pas être remplacées.
Réduction
Le nombre maximal d'animaux utilisés sera de 100 à 200 par groupe taxonomique, ce qui permettra d'avoir un seuil de détection viral acceptable d'un point de vue statistique. Cette approche est en accord avec les stratégies d'expérimentation que nous avons utilisé dans le passé qui ont permis d'obtenir à la fois des résultats valides d'un point de vue statistique sans pour autant affecter la douleur, la souffrance et l'angoisse infligées aux animaux.
Raffinement
Pour les oiseaux, nous réaliserons les captures principalement à l’aube, pour une durée maximale de 5 heures. Nous éviterons de manipuler des oiseaux par temps de pluie, pour ne pas altérer l’étanchéité des plumes. La pose d'une bague permettra également d'identifier individuellement les oiseaux et de les relâcher immédiatement en cas de recapture. Pour les prises de sang, la vitesse normale de coagulation pour les oiseaux n'est pas connue, mais est habituellement considérée d'une durée d'environ cinq minutes. Le stress et les températures élevées sont susceptibles d'affecter cette durée. La fin de l'écoulement sanguin sera vérifiée avant le relâché des oiseaux. Enfin, l'hydratation des oiseaux sera réalisée de façon systématique avec une solution de glucose. Pour les chauves-souris, les captures se déroulerons le matin lors du retour des chauves-souris dans leur gîte, ou en fin d’après-midi afin de relâcher les individus au moment du coucher du soleil, heure normale à laquelle les chauves-souris partent s’alimenter. Les animaux seront capturés à l’aide d’un filet à papillon, en approchant délicatement les individus accrochés sur les parois de la grotte. Les chauves-souris seront immédiatement hydratées avec de l’eau et placées individuellement dans des pochons propres opaque, suspendus au calme et à l’ombre et recouverts d’un tissu polaire. Pour les petits mammifères terrestres, les animaux seront maintenus dans leur cage-piège à l’ombre recouvert d’un drap pour diminuer le stress avant manipulation. Un biberon d’eau sera proposé à tous les animaux quand ils seront encore dans leurs cages-pièges, avant le début de la contention. Une durée maximum sera fixée pour la réalisation de tous les actes dès lors que l’animal est contenu. Cette durée sera de 10 minutes maximum par individu, de la contention au relâché. L’environnement de l’animal pendant toutes les manipulations sera contrôlé : endroit calme, à l’abri du soleil, en sécurité, propre, avec une faible luminosité. Pour les reptiles et amphibiens, les captures se feront de deux heures après le lever du soleil à deux heures après le coucher du soleil. Cela permettra de couvrir l’ensemble des plages horaires d’activité des différentes espèces. Les animaux capturés seront placés dans des sacs en tissus pour diminuer le stress avant les mesures et seront relâchés sur la zone de captures.
Choix des espèces
Ce projet porte spécifiquement sur un ensemble d’espèces (communauté) partageant le même habitat. Nous ciblerons donc la totalité des espèces de vertébrés identifiées sur notre site d’étude : chauves-souris, oiseaux, petits mammifères terrestres, reptiles et amphibiens. Le nombre précis d’espèce ne peut être indiqué en amont du projet car il dépendra des opportunités de captures des animaux sur le terrain. Nous ciblons cependant : 1 espèce de chauves-souris, 10 espèces d’oiseaux, 5 espèces de petits mammifères terrestres, 11 espèces de reptiles et 2 espèces d’amphibiens. Les animaux seront classés en deux grandes catégories d'age pour ce projet : juvénile et adulte. Tous seront échantillonnés, excepté pour les amphibiens ou seuls les adultes seront capturés. Pour les autres groupes taxonomiques, les jeunes non sevrés ne seront pas capturés (poussins et jeunes mammifères non volant/sevrés).
Contribution à la lutte contre les pullulations de campagnols terrestres par une approche immunocontraceptive orale
- Protection de l’environnement
Capturés par piégeage dans les zones de pullulation d'Auvergne, 170 campagnols terrestres vont être utilisés en captivité puis tués, 50 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 120 un niveau modéré. Ils ingèrent des comprimés d'alginate contenant des peptides destinés à les rendre stériles, après une mise à jeun la veille, et subissent des prélèvements de sang, de salive et de sécrétions vaginales sous anesthésie, hebdomadaires pour deux des douze lots. Le porteur compte la captivité elle-même parmi les nuisances, ces animaux étant sauvages, et les met à mort pour récupérer un maximum de sérum et examiner leurs organes reproducteurs. L'effectif dépendra de l'efficacité des campagnes de piégeage et des pics de pullulation, et le porteur indique qu'aucune approche statistique n'est développée dans ce projet.
Objectifs
Les pullulations importantes et l’expansion des aires de colonisation du rongeur fouisseur nuisible Arvicola terrestris scherman (ATS ou campagnol terrestre) dans les éco-systèmes agronomiques et touristiques de moyenne montagne, sont des problèmes de plus en plus cruciaux en Auvergne, comme en Franche Comté et dans d’autres pays voisins en Europe. Afin de compléter les outils existant dans la lutte contre les pullulations d’Arvicola terrestris, nous développons depuis 2018 des vaccins immunocontraceptifs qui pourraient limiter les capacités reproductrices de ce rongeur nuisible. Cette demande s’inscrit dans la phase 3 du projet. Pendant la phase 1, des séquences peptidiques immunogènes ont été sélectionnés sur les antigènes spermatiques déterminés suite à des immunisations avec des spermatozoïdes entiers de campagnols par voie sous-cutanée. Lors de la phase 2, les animaux ont été immunisés avec les peptides individuels déterminés lors de la phase 1, par voie sous-cutanée et aussi gastrique (gavage) qui sera la voie utilisée sur le terrain. Ces tests d’immunogénicité ont été associé à la recherche d’une formulation appétente pour les rongeurs dans leur habitat naturel, aboutissant à l’obtention de comprimés de biopolymères d’alginate que les campagnols ingèrent. Lors de la phase 3 qui débutera en 2024, les objectifs principaux nécessitant l’utilisation d’animaux dans des procédures expérimentales seront : 1- de déterminer la nature finale et la concentration des peptides à administrer ainsi que la fréquence d’administration pour obtenir une immunisation efficace (production d’IgA mucosales dans les fluides biologiques [salive et serum] et dans les sécrétions des tractus génitaux mâles [épididymes, vésicules séminales, prostate] et femelles [sécrétions des cornes utérines et de l’épithélium vaginal]) ; 2- de continuer à développer la forme galénique pour la rendre plus appétente (si possible) et résistante aux conditions d’humidité rencontrées sur le terrain ; 3- de comprendre les mécanismes immunitaires responsables de l’effet contraceptif observé.
Bénéfices attendus
Les pullulations importantes et l’expansion des aires de colonisation du rongeur fouisseur nuisible Arvicola terrestris scherman (ATS) dans les écosystèmes agronomiques et touristiques de moyenne montagne sont des problèmes de plus en plus cruciaux en Auvergne, comme en Franche Comté et dans d’autres pays voisins en Europe. Les incidences économique, écologique et environnementale sont très importantes et la situation préoccupante. Malgré une surveillance accrue et une lutte chimique raisonnée, mais non conforme aux exigences de la réglementation européenne, le constat est fait qu’il est nécessaire de mieux articuler les stratégies de lutte et de développer de nouveaux outils. Le projet proposé consiste en la mise au point d’un vaccin contraceptif efficace pour juguler les pullulations cycliques du rongeur fouisseur nuisible ATS. L’enjeu réside dans l’obtention d’un maximum de spécificité d’espèce associé à une grande efficacité. Si un tel vaccin contraceptif peut être développé, il sera une alternative à la lutte chimique utilisée à ce jour. Ce projet s'inscrit dans la lutte contre un rongeur sauvage nuisible.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, des prélèvements vaginaux et des prélèvements salivaires, tous effectués sous anesthésie générale. Pour 10 lots sur 12, il s’agira d’un prélèvement initial et d’un prélèvement terminal en fin de procédure. Pour 2 lots sur 12, il s’agira de prélèvements hebdomadaires nécessitant une injection intrapéritonéale pour les prélèvements de salive (permettant de déclencher une hypersalivation) chez les mâles (sang et salive pour les mâles, sang et prélèvements vaginaux pour les femelles) et d’un prélèvement terminal. Les mises à jeun la veille de la prise des comprimés ainsi que l'hébergement en captivité seront également des nuisances puisque ce sont des animaux sauvages.
Impact sur les animaux
L'hébergement en captivité constituera une nuisance modérée, la mise à jeun la veille de la prise des comprimés une nuisance légère, les différents prélèvements (salive, sang, vaginal) nécessitant une anesthésie représenteront des nuisances modérées.
Devenir
A l’issue des procédures d’immunisation, les animaux sont mis à mort de manière à pouvoir prélever un maximum de sérum immun, mais aussi pour étudier les effets des immunisations sur les organes reproducteurs ainsi que sur les organes du système immunitaire muqueux commun. Ces organes seront utilisés pour des quantifications moléculaires, de l’histologie et de la détection des processus immunitaires mis en œuvre par des techniques d’immunofluorescence.
Remplacement
Il n’est pas possible actuellement de substituer l’utilisation d’animaux pour étudier la réponse immunitaire comme celle évaluée dans ce projet (réponse déclenchée par ingestion d’un cocktail de peptides immunogènes ayant des effets sur les muqueuses des tractus reproducteurs mâle et femelle).
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à 5 par sexe et par groupe afin de pouvoir conserver une bonne mise en évidence vis-à-vis de la variabilité des réponses immunitaires inter-individuelles. Aucune approche statistique n'est développée dans ce projet. Le nombre d'animaux utilisés sera dépendant de l'efficacité des campagnes de piégeage et variera en fonction des saisons ainsi que des pics de pullulation dans la région Auvergne, caractéristiques de cette espèce. En fonction de notre capacité d'hébergement et de ces contraintes, nous estimons qu'un maximum de 170 animaux seront utilisés dans le cadre de ce projet. De plus, les animaux utilisés pour un des objectifs du projet (évolution de la forme galénique) pourront être réutilisés dans les procédures d’immunisation.
Raffinement
Les animaux seront hébergés individuellement dans des cages placées dans des armoires ventilées pour mimer l’habitat naturel de ces rongeurs et leur permettre une activité normale. Les campagnols recevront une nourriture comprenant des végétaux frais (carottes et salades principalement). Les cages comprennent des cachettes et du matériel leur permettant de faire leur nid. Ils sont manipulés avec précaution par un personnel formé à l’élevage d’animaux de la faune sauvage. Notre projet ne doit pas provoquer de dommages physiques sur les animaux. Cependant, si des animaux tombent malades ou sont blessés accidentellement, ils seront pris en charge, tant que les soins, eux-mêmes, ne génèrent pas un stress trop important chez ces rongeurs qui peuvent être facilement effrayés par les manipulations. Si le traitement n’est pas possible, nous procèderons à l’euthanasie si la souffrance se maintient.
Choix des espèces
Le projet concerne une espèce sauvage classée comme nuisible par arrêté préfectoral n°2015-155. La spécificité de la réponse immunitaire ainsi que des molécules impliquées dans la reconnaissance des gamètes nécessite de travailler sur l'espèce cible dans son entier. Les animaux doivent être sexuellement matures. Nous utiliserons donc des animaux au stade adulte ayant un poids supérieur à 70 grammes
Acquisition et maintien de compétences techniques sur le rongeur
- Formation professionnelle
Rats : 400
Hamsters dorés : 180
Autres rongeurs : 550
Recrutés autant que possible parmi des rongeurs de réforme, 1 930 rongeurs, 800 souris, 400 rats, 180 hamsters dorés et 550 autres rongeurs, vont être utilisés pour former doctorants et personnels de laboratoire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou menées sous anesthésie sans réveil. Les apprenants les saisissent, les contiennent, leur font une injection, parfois par gavage avec un risque de fausse route, deux prises de sang par session, notamment à la queue par coupe ou incision, et un frottis vaginal pour les femelles. Sur ce total, 1 000 sont déclarés réutilisés, le porteur annonçant la réutilisation des rongeurs sans dommage et la mise à mort de ceux qui atteignent un point limite, alors que les procédures prévoient aussi une prise de sang terminale sous anesthésie. Il écarte toute méthode de remplacement, ces gestes exigeant selon lui "un organisme dans sa globalité".
Objectifs
Le projet vise à répondre à la réglementation française sur l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques ou éducatives qui par l'arrêté du 1er février 2013 oblige à ce que tout personnel des établissements utilisateurs qu'il soit personnel de recherche ou étudiant soient formés aux gestes et déclaré compétent pour les gestes qu'il aura à réaliser ultérieurement dans le cadre de ses activités scientifiques. L'objectif est donc de former aux gestes de bases employés en expérimentation animale sur rongeurs comme la préhension, la contention de l'animal mais également l'administration de substances et le prélèvement de sang sur animal vigile. Une partie de cette formation consistera à délivrer la partie pratique de la formation intiale niveau concepteur aux étudiants en première année de thèse : préhension, contention, injections élémentairtes et la formation dans son ensemble s'adressera aux personnels de laboratoires ou personnels zootechniques dans le cadre de leur formation lors de leur recrutement ou du maintien des compétrences tout au long de leur carrière.
Bénéfices attendus
La phase pratique des séances de formations en expérimentation animale permet aux personnes d'appréhender les grands principes de manipulation et d'avoir un premier enseignement des bonnes pratiques zootechniques lors de l'utilisation d'animaux. Selon les besoins en rapport avec les projets de recherche développés ensuite dans les laboratoires, l'apprentissage des gestes réalisés avec un tuteur technique puis validé par un membre de la cellule du bien-être animal permettra de garantir la compétence acquise et au personnel ou étudiant formé de devenir autonome dans ces pratiques expérimentales. Concernant la formation continue des personnels déjà en poste le bénéfice sera de garantir le niveau des compétences requises en lien avec leurs missions zootechniques ou expérimentales. La formation continue permettra également de créer une dynamique en contribuant à faire évoluer les pratiques en expérimentation animale en tenant des évolutions éthiques notamment en terme de raffinement et donc d'inclure les méthodes alternatives développées.
Procédures
Les animaux seront soumis à une préhension et contention qui ne durera pas plus de 5-10 minutes le temps de réaliser les injections (durée 1 minute). Ils seront également soumis à deux prélèvement sanguins sur animal vigile ou anesthésié qui ne dureront pas plus de 15 minutes, à un frottis vaginal (animaux femelles uniquement) sur animal vigile d'une durée de 2 minutes . Ils seront soumis sous anesthésie/analgésie à un prélèvement sanguin terminale d'une durée de 5 minutes. Chaque animal ne pourra subir qu'un type d'injection et deux prélèvements sanguins au cours de chaque session de formation. Les animaux seront soumis sous anesthésie/analgésie à un prélèvement sanguin terminale d'une durée de 5 minutes
Impact sur les animaux
La préhension et la contention peuvent provoquer un stress ponctuel pour l'animal. Les injections pourraient provoquer un saignement, un hématome, une inflammation. L'administration par voie orale (gavage) pourrait provoquer une fausse route. Le prélèvement sanguin à la queue (coupe ou incision) pourrait conduire à une inflammation . Les prélèvements sanguins pouraient entrainer une douleur aigue , un hématome.
Devenir
A l'issu des procédures les animaux seront soit réutilisés si aucun dommage n'a été observé, soit mis à mort si les points limites ont été atteints.
Remplacement
La formation intègre des gestes techniques en lien avec l'expérimentation animale qui ne peuvent être réalisés que sur animal vivant entier car ces gestes nécessitent un organisme dans sa globalité (système cardio-vasculaire fonctionnel et intègre, cerveau...).
Réduction
Aucune analyse statistique ne sera réalisée car il s'agit de formation. Le nombre d'animaux/procédure a été estimé en fonction du niveau des apprenants et des attendus des tuteurs. Pour les formations spécifiques réglementaires, il s'agit d'une initiation aux gestes et donc il n'y a donc aucune validation des gestes. Un seul animal/apprenant suffit donc à cette initiation aux gestes. Pour l’acquisition de nouvelles compétences techniques ou la formation initiale et continue des personnels de laboratoire ou zootechniques, les gestes enseignés pourront faire l'objet d'une validation de la part des tuteurs. Nous avons alors évalué le nombre d'animaux/apprenant à N=2. Il s’agira autant que possible d’animaux de réforme. Un maximum de trois gestes seront réalisés sur un même animal réduisant ainsi le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Lorsque cela sera nécessaire, pour des raisons liées aux gestes réalisés ou à l'espèce manipulée, les animaux seront anesthésiés pour limiter le stress, la souffrance ou l'inconfort. Tous les animaux utilisés seront au préalable habitués à la préhension et contention avant chaque session de formation afin de limiter le stress lorsque ces gestes seront réalisés par les apprenants. En alternative à la préhension par la queue ou le corps , pour la souris ou le rat, la méthode du tunnel qui consiste à apprendre à l'animal à entrer de façon volontaire dans le tunnel intégré en tant qu'enrichissment dans la cage sera proposée ce qui permet de sortir les animaux de leur cage sans les manipuler au risque de les stresser. Les animaux seront maintenus en groupe dans des cages enrichies avec le matériel dédié à chaque espèce leur permettant ainsi d'exprimer des comportements naturels comme ronger et nidifier. Pour limiter la souffrance animal des points limites prédictifs ont été définis pour chaque procédure du projet.
Choix des espèces
Le rat et la souris seront les espèces animales prinicpalement utilisées dans le cadre de la formation pratique incluse dans la formation des étdudiants puisque ces deux espèces sont les plus manipulées et utilisées dasn les projets de recherche scientifiques. D'autres espèces de rongeurs plus spécifiques des domaines de recherche ciblés par les apprenants seront également utilisées afin de former les étudiants et personnels impliqués dans les projets de recherche. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte à partir de 3 mois. Selon les gestes enseignés, nous pourrions être amenés à affiner notre choix en prenant également en considérant le poids et le sexe de l'animal.
Enseignement à l’éthique et à l’utilisation de la faune sauvage en conditions expérimentales
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Capturés au piège dans leur milieu, 150 mulots sylvestres et mulots à collier sauvages sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés. Chacun subit sous anesthésie gazeuse une prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire, geste que le porteur chiffre à trois minutes entre la sortie du piège et la fin du prélèvement. Le projet poursuit deux objectifs déclarés, former des étudiants de master aux métiers de la conservation et suivre les pathogènes des rongeurs sauvages. Le porteur admet un taux de mortalité de l'ordre de 3 % lié au piégeage, par arrêt cardiaque, rupture des cervicales ou refroidissement, et justifie le choix de ces deux espèces par leur abondance et leur "facilité de capture".
Objectifs
Le présent projet s’inscrit dans des objectifs de formation pédagogique et scientifique des étudiants de niveau Master ayant pour projet professionnel de travailler dans les métiers de l’environnement appliqués à la conservation d’animaux sauvages. Les objectifs sont i) de fournir un niveau de connaissance adapté à l’utilisation d’animaux de la faune sauvage à travers une approche éthique (présentation des comités d’étiques en expérimentation animale, règle des 3R,…) ; ii) initier les étudiants à la capture de Micromammifères (essentiellement le Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus), le Mulot à collier (Apodemus flavicollis) et le Campagnol roussâtre (Myodes glareolus), potentiellement d’autres espèces sauvages moins abondantes ; le présent projet portera cependant uniquement sur les 2 espèces de Mulots, les autres espèces seront relâchées immédiatement, cf ci-dessous) ; iii) présenter les risques liés à la contention et les bonnes pratiques de terrain ; et iv) intégrer le bien-être animal en condition de captivité. Les échantillons récoltés avec les étudiants permettront ensuite de réaliser un suivi à long terme de l’état de santé des populations de rongeurs à l’échelle régionale et de maintenir une surveillance des pathogènes présents chez les rongeurs.
Bénéfices attendus
L’apport de connaissances nouvelles à des étudiants pouvant être amenés à manipuler des animaux sauvages dans leur cursus professionnel, et l’obtention de données nouvelles, remplissent un objectif à la fois pédagogique et scientifique à travers une approche non-létale. La formation à l’éthique et au bien-être animal répond ainsi aux enjeux sociétaux et de perfectionnement personnel d’une pratique encadrée par un context légal et qui s’inscrit directement dans les plans de carrière de certains étudiants. De plus, la formation à une démarche non létale sur des mesures hématologiques, immunologiques et hormonales est innovante et offrira un panel de compétences attractives auprès de leurs futurs employeurs. Sur le plan scientifique, le suivi de l’état de santé de rongeurs sauvages sur les sites d’études permettrait une meilleure compréhension des enjeux sociétaux actuels, mais aussi de définir des risques épidémioloques pour la présence de zoonoses dans l’environnement.
Procédures
Les animaux subiront une prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie. Cette procédure sera réalisée par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé d’une prise de sang (avec identification spécifique, sexage et mesures morphométriques) est de l’ordre de 3 minutes de la sortie du piège à la fin du prélèvement.
Impact sur les animaux
Au cours de la manipulation, les animaux peuvent ressentir un stress lié à la capture, la contention, et la manipulation. Les parties potentiellement douloureuses ou particulièrement stressantes (prise de sang notamment) se font cependant sous anesthéise gazeuse. L’anesthésie gazeuse évite une injection (intrapéritonéale), l’induction de l’anesthésie est rapide (de l’ordre de 30 secondes) et l’anesthésie elle-même est brève (de l’ordre de 3 min, permettant l’identification spécifique, le sexage, les mesures morphométriques et la prise de sang), évitant une hypothermie. A l’issue de la prise de sang dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, un lubrifiant oculaire et un anesthéisant local seront appliqués sur l’œil des individus. Par la suite, les animaux seront placés dans des boîtes dortoirs pour être remis en liberté après un temps de repos (minimum 1 heure) et la vérification préalable de leur bon état de santé (œil en bon état, comportement normal, cf § relatif aux points-limites ci-dessous). Cette méthode de prise de sang n’est pas substituable à un prélèvement dans la queue qui donne un volume trop faible ou dans le sillon mandibulaire . De précédents tests de prise de sang dans le sinus mandibulaire ont été effectués par des personnes qualifiées à ce type de prélèvement sur souris de laboratoire mais n’ont pas permis de réaliser des prises de sang. L’absence de ce sinus chez les Mulots est suspectée.
Devenir
Les animaux seront relâchés à l’issue de chaque procèdure en considérant qu’aucun traitement pouvant moduler leur réponse immunitaire ou affecter leur comportement ou fonction écologique ne pourrait affecter le devenir de ces animaux en condition naturelle. Cette remise à l’état sauvage prend en compte l’expérience des responsables du projet et le travail de la SBEA ayant statué à l’unhanimité sur la possibilité de réaliser un prélèvement sanguin comme indiqué dans chaque procédure suivi du relâcher des animaux.
Remplacement
Le double objectif du projet est (i) de former des étudiants aux méthodes éthiques et réglementaires d’utilisation d’animaux de la faune sauvage à des fins scientifiques et (ii) d’acquérir des données de long terme sur l’état de santé et les pathogènes de micromammifères sauvages. L’utilisation d’animaux est requise car, à notre connaissance, aucune approche de modélisation ne permettrait d’obtenir de telles données. Des études comparatives sur le système immunitaire de rongeurs ayant montré que la réponse immunitaire d’individus sauvages et d’animaux de laboratoire différait significativement (Abolins et al., 2017; Viney and Riley, 2017),l’utilisation d’animaux sauvages est également requise. L’étude pathogènes potentiellement zoonotiques ne peut par ailleurs se faire que sur animaux capturés dans l’environnement et non sur animaux-modèles de laboratoire.
Réduction
La variabilité inter-individuelle des réponses immunitaires est très forte en conditions naturelles et la reproduction de ces mêmes conditions n’est pas possible en laboratoire. De nombreuses études scientifiques commencent à intégrer les conditions environnementales comme effets modulateurs de la réponse immunitaire face aux infections (Flies and wild comparative immunology consortium, 2020). Parmi les agents infectieux susceptibles d’étre identifié, Borrelia burgdorferi, l’agent responsable de la maladie de Lyme présente des prévalences parfois très faibles au sein de populations de Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus) et de Mulot à collier (Apodemus flavicollis). Sur la base de ces informations, les effectifs prévus pour les procédures 1 and 2 ne peuvent être inférieurs à 30 rongeurs (Procédure 1) et 30 rongeurs (Procédure 2) par site d’étude et par an pour garantir une puissance statistique suffisante et la valorisation scientifique des résultats.
Raffinement
En ce qui concerne les captures, les pièges sont relevés au moins une fois par jour. Cependant, la littérature ainsi que l’expérience des personnels impliqués dans ce programme laissent envisager un taux de mortalité de l’ordre de 3%. Les causes de décès peuvent être un stress conduisant à un arrêt cardiaque, une rupture des cervicales ou un refroidissement en période froide (peu probable au printemps) et/ou pluvieuse dans les pièges). En dehors de l’arrêt des captures en cas de conditions météorologiques défavorables, ces mortalités indésirables sont difficilement totalement évitables. Les conditions de captivité des animaux seront conformes aux conditions des Rongeurs de laboratoires (Cages normalisées, nourriture et eau fournis ad libitum), sauf en ce qui concerne la captivité individuelle, mais avec un enrichissement aussi élaboré que possible (Dortoir et coton permettant la confection d’un nid, structures de carton, roue et balle pour le jeu). Les animaux seront hébergés sous tente avec un contrôle des conditions environnementales (Température, hygrométrie) et les anesthésies, mesures et prélèvements seront effectués dans le véhicule agréé pour expérimentation animale, donc en des lieux séparés. Les mesures et prélèvements seront effectués sous anesthésie par du personnel qualifié.
Choix des espèces
Les espèces choisies sont le Mulot sylvestre (Apodemus sylvaticus) et le Mulot à collier (Apodemus flavicollis). Le Mulot sylvestre et le Mulot à collier sont des Micromammifères abondants, ubiquistes, opportunistes avec un régime alimentaire varié. Leur positionnement trophique intermédiaire les place comme une source de nourriture de premier choix pour un grand nombre de prédateurs (Rapaces et Mammifères) incluant des espèces patrimoniales (Milan royal par exemple). Leur utilisation dans des travaux scientifiques en écologie, écotoxicologie, ou écoépidemiologie est fréquente, permettant une relation des résultats obtenus ici avec la littérature internationale, tant par les étudiants concernés que par l’équipe de recherche (Chrono-environnement). Leur facilité de capture et leur capacité à être maintenus en captivité en font un modèle biologique idéal par rapport aux objectifs scientifiques de cette étude. Seuls les Rongeurs d’âge adulte et les femelles non gestantes seront utilisés pour cette étude.
Les cellules ganglionnaires intrinsèquement photosensibles de la rétine (ipRGCs) et l’agressivité : effet direct de la lumière bleue ?
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 22
Autres rongeurs : 65
843 rongeurs, souris, rats et rats africains, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Ils subissent des tests d'agressivité où les affrontements provoquent morsures et griffures, des injections dans l'œil sous anesthésie, une chirurgie du crâne et des injections quotidiennes pendant trois semaines, pour tester un effet direct de la lumière bleue sur le comportement agressif. Le porteur indique que la lumière peut modifier l'anxiété et l'agressivité et que les injections répétées causent inflammation, douleur et perte de poids, les animaux étant tués pour prélever le cerveau. Il présente le rat africain comme un modèle diurne "plus représentatif de l'humain" et justifie l'usage d'animaux par l'absence de logiciel reproduisant fidèlement le cerveau.
Objectifs
La lumière influence en profondeur la physiologie et les comportements des organismes vivants. Chez les mammifères, en plus de permettre la vision, la lumière influence de nombreuses fonctions biologiques via des cellules spécifiques sensibles à la lumière, localisées dans la rétine et activées par la lumière bleue: il s’agit des cellules mélanopsinergiques. Les cellules mélanopsinergiques projettent dans différentes régions du cerveau et permettent la régulation par la lumière de la physiologie et du comportement selon 2 mécanismes principaux : 1, la synchronisation de l’ensemble des fonctions biologiques avec le cycle jour/nuit, un effet qui implique l’horloge biologique centrale . 2, des effets directs sur de nombreux comportements via la projection des cellules mélanopsinergiques vers d’autres parties du cerveau. La société moderne vit sous une illumination quasi-permanente, en particulier à la lumière bleue (LED, smartphones, écrans d’ordinateurs). Il est connu que l’exposition excessive à ces lumières enrichies en bleu, en particulier en fin de période d’activité (soirée), peut provoquer des troubles des rythmes biologiques du sommeil, et divers effets comportementaux associés, notamment une augmentation de l’agressivité. Dans ce projet nous posons la question suivante : est-ce que la lumière bleue peut exercer un effet direct sur le comportement agressif, indépendamment d’une altération des rythmes biologiques? En effet, les projections des cellules mélanopsinergiques atteignent notamment les structures du cerveau impliquées dans le contrôle de l’agressivité. Les objectifs du projet sont 1) de caractériser les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif chez des modèles animaux 2) identifier les populations cellulaires du cerveau impliquées dans cet effet de la lumière bleue et 3) comprendre le rôle de structures spécifiques contrôlant l’agressivité dans ces effets sur le comportement agressif. Afin d’exclure un effet mettant en jeu l’horloge biologique centrale, l’exposition à la lumière bleue aura lieu spécifiquement à des créneaux de jour, auxquels elle ne peut pas entrainer de décalage de cette horloge.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de générer de nouvelles connaissances sur les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif. Ces connaissances pourraient permettre d’élaborer de nouvelles stratégies vis-à-vis de l’éclairage/exposition à la lumière (intensité et spectre) dans les animaleries, afin de susciter au minimum les comportements agressifs. Les résultats obtenus seront aussi informatifs quant aux potentielles nuisances (facilitation d’un comportement agressif) induites par l’éclairage à dominante bleue chez l’humain. Ceci pourrait permettre de définir de nouvelles normes d’exposition lumineuse (environnements collectifs, agressivité pathologique) afin de diminuer l’expression des comportements hostiles. Enfin, en plus de renforcer les connaissances actuelles sur le comportement agressif de la souris, ce projet permettra aussi d’obtenir des informations sur le comportement d‘un modèle peu connu à ce jour le rat africain. Ce dernier pourrait donc représenter un modèle d’agressivité ainsi qu’un modèle des effets de la lumière bleue sur la physiologie et le comportement, plus représentatif de l’humain que le modèle de souris.
Procédures
Un groupe d’animaux est soumis à un examen de l’œil d’une durée de 20 minutes. Un mois plus tard il sera soumis à trois tests comportementaux d’une durée de 1 à 5 minutes. Les animaux seront ensuite soumis à un nouvel examen de l’œil. Deux semaines plus tard ils recevront une injection dans l’abdomen d’une molécule qui empêche les effets de la lumière bleue sur l’organisme (durée injection 30 secondes). Ensuite ils seront soumis à un test comportemental d’une durée comprise entre 1 et 5 minutes. Un groupe d’animaux recevra une injection dans l’œil sous anesthésie locale et générale. Un autre groupe subit une chirurgie du crâne d’environ 45 minutes. Après 2 semaines de repos les animaux reçoivent une injection journalière dans l’abdomen pendant 3 semaines. A l’issue ils seront soumis à un test comportemental d’une durée de 1 à 5 minutes. Avenant: Les tests comportementaux seront répétés 3 fois maximum avec un intervalle de 10 jours entre les tests afin de laisser l’animal se reposer. Avenant : les animaux de la lignée Maoa KO subissent un prélevement de la queue environ 6 jours après la naissance entrainant une douleur légère et temporaire.
Impact sur les animaux
Les nuisances suivantes sont attendues : 1) l’impact de la lumière bleue peut changer le niveau d’anxiété et d’agressivité des animaux ce qui est l’objet de la question posée. 2) les tests comportementaux peuvent induire un stress ainsi que des blessures liées aux affrontements lors d’un des tests (plaies dues aux morsures et griffures). 3) les animaux sont soumis à différentes injections causant des désagréments communs (inflammation, douleurs, stress, risque infectieux, anxiété, perte de poids) ou spécifiques.
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin de récupérer leurs cerveaux qui serviront pour analyse.
Remplacement
La première partie de projet consiste à obtenir des informations sur le comportement des animaux en réponse à une lumière bleue. Il n’existe pas de moyens de s’affranchir de l’utilisation d’animaux pour obtenir une réponse comportementale. Les deuxièmes et troisièmes parties consistent à obtenir des informations sur la chimie et le fonctionnement du cerveau animal. Or à l’heure actuelle aucun moyen alternatif (ex : logiciels informatiques) ne permet de représenter assez fidèlement le cerveau animal pour obtenir de telles informations.
Réduction
Une approche statistique a été utilisée pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats fiables et robustes. Ce nombre est également appuyé par des études précédentes.
Raffinement
Les animaux ont à leur disposition du matériel pour pouvoir nidifier et ronger. Un tunnel en plexiglas est également ajouté à la cage. L’hébergement des animaux est optimisé afin de diminuer les affrontements au sein d’une cage. Les animaux isolés physiquement peuvent néanmoins se voir, s’entendre et se sentir. Avant chaque procédure les animaux participent à un entrainement afin de les habituer au contact avec l’humain et à la procédure. Toute procédure invasive potentiellement douloureuse est réalisée sous traitement antidouleur. L’'état général de l'animal ainsi que celui de chaque œil seront vérifiés quotidiennement et la souffrance éventuelle entrainée par les procédures est évaluée grâce au comportement et à l’aspect physique des animaux. En cas de souffrance, l’avis d’un vétérinaire sera demandé et un traitement requis mis en place. Des points limites onté été établis permettant l'arrêt des procédures et ainsi réduire la souffra,ce animal. Une étude préliminaire est mise en place afin d’optimiser les données obtenues tout en minimisant l’impact sur les animaux.
Choix des espèces
Afin d’observer des réponses comportementales et des effets de la lumière sur l’œil et le cerveau il est indispensable d’utiliser des animaux. La connaissance approfondie de la génétique de la souris permet l’utilisation de souris génétiquement modifiées. Cela donne accès à des outils indispensables pour l’étude des fonctions des structures du cerveau impliquées dans le comportement agressif. Le rat africain est un modèle animal diurne correspondant au mode d’activité de l’humain. Il possède également une rétine dont la composition est proche de la rétine humaine. Des informations comportementales complémentaires pertinentes pour l’humain seront alors collectées. L’agressivité des rongeurs semble décliner avec l’âge a l’instar des capacités motrices. Pour ces raisons nous avons choisi de jeunes adultes (2-4 mois). Cela permet d’utiliser des individus avec un comportement agressif encore développé. Nous utilisons également une tranche d’âge resserrée afin de s’affranchir des trop fortes variations d’agressivité liées l’âge.
Utilisation de l’imagerie in vivo pour l’évaluation des candidats vaccins et l’amélioration des vaccins existants
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 200
Hamsters dorés : 300
Autres rongeurs : 200
Lapins : 100
Cochons : 100
Macaques à longue queue : 80
8 980 animaux non-humains vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, une partie tuée et les autres réutilisés, adoptés ou renvoyés à l'élevage. L'effectif comprend 8 000 souris, 300 hamsters dorés, 200 rats, 200 autres rongeurs, 100 lapins, 100 porcs miniatures et 80 macaques à longue queue, infectés par des bactéries ou virus modifiés puis suivis par imagerie sous anesthésie. Le porteur indique que les produits sont "en général bien tolérés" et n'attend que des réactions locales, sans détailler les effets de l'infection sur chaque espèce. Cette société décrit un service d'évaluation de vaccins destiné aux dossiers réglementaires et affirme que l'imagerie in vitro ne peut se substituer aux "organismes entiers".
Objectifs
Ce projet a pour objectifs d’évaluer la qualité de nouveaux vaccins (exemple à la base de l’ARNm) ou de vaccins existants grâce à l’imagerie par fluorescence et/ou par bioluminescence, ou par mesure du poids moléculaire des lipides grâce au MALDI-MSI (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization as a Mass Spectrometry Imaging). Les critères d’évaluation sont : - La protection des vaccins développés en traitements préventifs et/ou thérapeutiques de maladies infectieuses grâce au suivi des pathogènes (bactéries/virus génétiquement modifiées) ou marqués par des molécules fluorescentes - La biodistribution et le mécanisme d’action des différentes molécules (ex : cellules, antigènes, adjuvants, anticorps, nanoparticules). Le suivi de certaines molécules d’intérêt par fluorescence est possible grâce à un fluorochrome (molécules assez petite) pouvant se greffer sur des molécules biologiques avec une perturbation nulle ou minimale de leurs propriétés physico-chimiques. Ainsi, la fluorescence peut par exemple être utilisée pour un suivi de biodistribution effectué par exemple sur des anticorps, des peptides, ou bien des acides nucléiques. L’imagerie par bioluminescence est une modalité faisant appel au génie génétique. Son principe repose sur l’intégration du gène codant pour la luciférase qui est une enzyme présente, à l’état naturel, dans des organismes tels que la luciole ou l’anémone de mer. Si ce gène est correctement intégré, les cellules vivantes exprimeront la luciférase qui, au contact de son substrat, la luciférine, donnera lieu à une réaction enzymatique émettrice de photons. Ces photons seront détectés par la caméra à haute sensibilité. Il sera alors possible de localiser et de quantifier in vivo les cellules ayant intégrées la construction luciférase.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont multiples : i) Sélection des antigènes et des adjuvants constituant le vaccin, ii) Évaluation de la biodistribution et des mécanismes d’action du vaccin, iii) Évaluation de la performance du vaccin au niveau préclinique avant les essais cliniques chez l’homme, iv) Support au développement des procédés des antigènes et des adjuvants. Ces différentes données précliniques ont pour but de supporter des essais cliniques et l’enregistrement du candidat vaccin ou l’amélioration de vaccins existants. Ces données sont généralement incluses aux différents dossiers réglementaires.
Procédures
En plus des paramètres mesurés par imagerie in vivo, des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques (écouvillonnages nasaux, vaginaux, lavages broncho-alvéolaires, liquide cérébro-spinal, etc.) peuvent être réalisés afin d’étudier la virémie ou la bactériémie à des temps intermédiaires. Occasionnellement, différents organes et fluides physiologiques sont prélevés en fin d'étude après euthanasie des animaux pour déterminer des charges virales, bactériennes, parasitaires, l'expression d'antigènes in vivo, réponses immunes pré et post-infection etc. Occasionnellement, des animaux infectés peuvent être euthanasiés avant la fin de l'étude pour répondre à des questions particulières (imagerie ex vivo, réponses immunes précoces à l'infection contre une charge infectieuse, etc.) Concrètement, les animaux sont soumis à : - Des observations cliniques quotidiennes (observation de l’état général des animaux, des sites injectes, gonflements des ganglions, mobilité, etc.) - Des pesées quotidiennes ou hebdomadaires (contention pour mesurer l’évolution du poids corporel) - Des anesthésies volatiles quotidiennes ou hebdomadaires ou chimiques, - Des injections par différentes voies d’administration, intramusculaire de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, intranasale de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, sublinguale de 1 à 3 injections à 1 à 4 semaines d’intervalle, intraveineuse , intrapéritonéale - Des prélèvements de sang, d’organes (1 fois en prélèvement terminal), de fluides corporels (urine, salive), fèces etc. - Des euthanasies en phase terminale effectuées sous anesthésies par du personnel spécifiquement formé et selon la procédure en vigueur.
Impact sur les animaux
Le projet consiste en l’administration d’un ou plusieurs antigènes marqués ou non et si nécessaire d’un adjuvant marqué ou non. Les produits sont en général bien tolérés. Aucune réaction systémique n’est attendue. Quelques réactions locales (rougeur, nodule, abcès froid) sont possibles.
Devenir
Certaines procédures nécessitent de l’imagerie ex vivo sur des organes spécifiques ce qui implique une euthanasie des animaux. Les autres animaux peuvent être réutilisés, replacés ou adoptés.
Remplacement
Des essais in vitro sont également utilisés pour déterminer les seuils de détection in vitro et ex vivo des appareils d’imagerie, ils apportent des données complémentaires mais, à ce jour, ne peuvent se substituer aux essais in vivo sur des organismes entiers.
Réduction
Les schémas expérimentaux de ce projet feront l’objet d’une revue par des biostatisticiens, afin de calculer au plus juste le nombre d’animaux nécessaire. Il est à noter que l’imagerie in vivo permet un suivi longitudinal sur une durée définie de chaque animal qui est par conséquent son propre témoin, ce qui permet de réduire considérablement le nombre d’animaux par étude. En effet, en se basant sur les études effectuées au cours des 5 dernières années, maximum 1000 souris par an seront dédiées aux études de biodistribution et de criblage des molécules, antigènes etc. Environ 50 souris par groupe avec 2 à 4 groupes par étude et 4 à 5 études par an. De plus, maximum 600 souris par an seront utilisées pour les autres études, par exemple, mécanisme d’action et la formation et preuve de concept. Maximum 60 hamsters et 40 rats par an seront dédiés à des études avec des agents pathogènes. Pour ces études 4 à 6 animaux par groupe seront utilisés avec 3 à 4 groupes par étude. Maximum 2 à 3 études par an seront réalisées. Maximum 20 lapins par an seront utilisé pour des recherches spécifiques d’inflammation. Pour ces tests 3 à 5 animaux par groupe avec 1 à 2 groupes par étude sont prévus. Une à deux études par an seront effectuées pour ces recherches spécifiques. Concernant les miniporcs et les PNH, nous allons effectuer deux études maximums par an et par espèce. Ces études rares seront dédiées pour étudier les mécanismes d’action de certaines molécules spécifiques ainsi que l’immunogénicité de ces molécules chez ces espèces. Quatre à six animaux par groupe avec 1 ou 2 groupes par étude sont prévus.
Raffinement
Pour les procédures ou d’effets indésirables sont attendus, des points limites sont mis en place afin d’éviter aux animaux toutes atteintes potentielles à leur bien être tout au long des dites procédures. Les animaux sont hébergés en groupe dans des cages contenant des dispositifs d’enrichissement. Les locaux utilisés sont conformes aux standards réglementaires et suivis par un personnel spécifiquement formé. De plus, le raffinement réside dans deux caractéristiques principales. Tout d’abord, dans la majorité des cas, cette technique est non invasive puisque les souris sont simplement anesthésiées pendant une courte durée lors des acquisitions d’images et réchauffées grâce à un plateau chauffant afin d’éviter les risques d’hypothermie. D’autre part, la sensibilité des appareils d’imagerie in vivo permet de diminuer les doses de pathogènes administrées aux animaux par rapport aux modèles classiques.
Choix des espèces
L’imagerie préclinique in vivo est une technique initialement adaptée au petit animal (principalement la souris et les rats/hamster avec un poids inférieur à 200g). Ceci est dû à la détection difficile du signal lumineux dans les tissus profonds des animaux de plus grande taille. Néanmoins, de nouvelles techniques semi-invasives permettent d’étendre le champ d’application de l’imagerie in vivo à des espèces plus grandes (ex : lapin, miniporc, macaque) et font l’objet d’une procédure spécifique. Le modèle animal utilisé est sélectionné également en fonction des antigènes évalués, du type de réponse immune analysé et des données de la littérature ou des connaissances scientifiques. D’autre part, certaines espèces animales sont sensibles aux pathogènes d’intérêt et d’autres non. D’autres aspects techniques sont aussi à prendre en compte : taille des animaux (voie ou volume des administrations, volume de prélèvement…), disponibilité des outils immunologiques adaptés à l’espèce (cytokines, marqueurs cellulaires…). Les souris mutantes ou transgéniques constituent dans certains cas une opportunité unique pour étudier les mécanismes d’actions et les voies associées à la réponse immunitaire.
Impact d’une exposition aberrante à la lumière au cours de l’adolescence sur le système circadien, l’humeur et la cognition chez le rongeur diurne Arvicanthis ansorgei
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Isolés dans des cages individuelles dès l'âge de 20 jours et jusqu'à la fin des procédures, 302 rongeurs diurnes de l'espèce Arvicanthis ansorgei passent deux électrorétinogrammes sous anesthésie, avant et après la période d'adolescence où l'équipe teste l'effet de la lumière bleue la nuit. Le protocole prévoit aussi sept tests comportementaux que le texte ne nomme pas, 15 à 20 jours d'obscurité constante, deux injections dans l'œil sous anesthésie, l'une pour tracer les voies de la rétine au cerveau, l'autre pour détruire les cellules à mélanopsine, et une chirurgie du cerveau de 30 à 45 minutes suivie d'une injection dans l'abdomen. Avec ces procédures, d'un niveau de souffrance modéré, l'équipe veut vérifier si la lumière bleue nocturne à l'adolescence favorise des troubles du rythme, de l'humeur et de la cognition à l'âge adulte, effets qu'elle dit attendre, "objet même de la question". Tous sont tués à la fin pour prélever leur rétine et leur cerveau.
Objectifs
Le cycle lumière/obscurité de 24 heures de l’environnement synchronise l’horloge biologique du cerveau. La lumière exerce à la fois des effets positifs et négatifs en fonction de ses caractéristiques (moment d’exposition, durée, intensité spectre, etc…). La littérature montre qu’une exposition aberrante à la lumière, c’est-à-dire une exposition la nuit notamment dans la région bleue du spectre, altère les rythmes de l’organisme, la cognition et induit des états dépressifs chez l’animal et chez l'Homme. Un candidat clé pour la médiation des effets de la lumière sont les cellules à mélanopsine localisées dans la rétine. En effet, la lumière pénètre dans l’organisme au travers la rétine, et est captée par un type de cellules particulier : les cellules photoréceptrices à mélanopsine. Ces cellules permettent la conversion du signal lumineux en un signal biochimique, transmissible alors à d’autres cellules. Ici, le signal sera transmis jusqu’aux structures du cerveau qui régulent les rythmes biologiques, l’humeur et la cognition. Les adolescents présentent un risque particulier à l’exposition nocturne à la lumière bleue car l'apparition de la plupart des maladies mentales surviennent avant l'âge de 25 ans et ils présentent une sensibilité plus importante à la lumière. Nous émettons l’hypothèse que l'exposition à la lumière bleue la nuit pendant l'adolescence va contribuer au développement de troubles circadiens, affectifs et cognitifs à l'âge adulte. Afin de vérifier cette hypothèse, notre étude sera réalisée sur un modèle de rongeur diurne : Arvicanthis ansorgei. (La physiologie de l’homme étant diurne, l’utilisation de cette espèce de rongeur est plus pertinente que les rongeurs habituellement utilisés en laboratoire telle que les rats ou les souris, ayant une physiologie nocturne). Les objectifs sont de déterminer : 1) Impact de l’exposition à la lumière bleue nocturne sur le système circadien, l'humeur et la cognition à l'aide de différents tests comportementaux validés. 2) Conséquences de l’exposition à la lumière bleue nocturne sur la rétine, son fonctionnement et ses projections vers le cerveau. 3) Caractérisations des effets de la lumière bleue dans les régions cérébrales cibles des cellules à mélanopsine, régulant le système circadien, l'humeur et la cognition. Cette analyse multidimensionnelle, allant de la cellule au comportement de l’animal, aura des résultats déterminants aux niveaux fondamental et clinique.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de décortiquer l’impact de l'exposition à la lumière bleue nocturne pendant l’adolescence sur le développement des troubles circadiens, affectifs et cognitifs à l’âge adulte. Les données obtenues permettront d’élaborer de nouvelles stratégies pour limiter les effets délétères d’une exposition aberrante à la lumière bleue chez les adolescents.
Procédures
Afin de définir l'impact d'une exposition nocturne à la lumière bleue, notre projet comporte 4 types d'interventions. La première est appelée l'électrorétinographie (ERG) et permet d'évaluer la fonction visuelle. Le test est identique à celui pratiqué chez l'homme, sauf que l'animal doit être endormi le temps des enregistrements. Les tests durent environ 45-60 minutes, et auront lieu à deux reprises : un ERG avant l'exposition à la lumière en guise de contrôle, et un second après l'exposition à la lumière, pour évaluer son impact. Ensuite, les animaux seront soumis à 7 tests comportementaux validés permettant d'étudier l'effet de la lumière sur leur système circadien, l'humeur et la cognition. La durée d'un test est variable et dépend du nombre d'animaux à faire passer. (Environ 5 minutes pour un animal) Afin d'étudier l'implication des cellules à mélanopsine de la rétine dans la médiation des effets induits par la lumière, les animaux seront soumis à différentes injections oculaires : une injection comportant une molécule appelée "traceur" permettant de marquer les voies de projections allant de la rétine jusqu'au cerveau, et une seconde comportant deux autres types de molécules, permettant d'une part leur fixation spécifique aux cellules à mélanospine (épargnant toutes les autres), et d'autre part, leur destruction. Ces deux injections oculaires se feront sous anesthésie générale et analgésie. Enfin, afin de vérifier l'implication d'une structure cible du cerveau impliquée dans la régulationd e l'humeur et de la cognition, nous allons réaliser une chirurgie sur animaux anesthésiés, dans laquelle nous injecterons des molécules pharmacologique pour moduler l'activité de cette structure d'intérêt. La durée totale de la procédure varie entre 30 et 45 minutes. Après récupération de l'animal, un activateur de ces molécules sera administré par injection dans la cavité abdominale, et permettra de d'inhiber le type de neurone dans la structure d'intérêt.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être soumis à différentes interventions, susceptibles de causer des nuisances listées ci-dessous : 1) Impact généré par l'exposition à la lumière : nous nous attendons à une altération du système circadien, visuel, de l’humeur et de la cognition (objet même de la question). 2) A partir de 20 jours d'âge et jusqu’à la fin des procédures, les animaux seront placés individuellement dans des cages afin de mesurer le rythme de leur activité locomotrice en continu. L’isolement de l'animal sur une longue période est susceptible d’induire du stress chez les rongeurs, hébergés habituellement en groupe. 3) Afin d’évaluer les paramètres de leur système circadien (horloge biologique), les animaux seront placés pendant 15-20 jours à l’obscurité constante. Le placement de l’animal en obscurité constante est la procédure standard utilisée afin d’évaluer le fonctionnement endogène du système circadien, ce qui n‘induira aucune nuisance chez l’animal. 4) Pour étudier l’impact de la lumière sur l’humeur et la cognition, les animaux seront soumis à différents tests comportementaux susceptibles d’induire du stress. 5) Les animaux seront soumis à des anesthésies, des injections dans l'oeil, ainsi qu'à des chirurgies cérébrales susceptibles d’induire une douleur modérée, un risque infectieux et/ou inflammatoire, une perte de poids, etc. 6) Les animaux seront également soumis à une technique d'électrorétinographie (ERG - permettant d'évaluer la fonction visuelle) susceptible d’induire des anomalies oculaires dans certains cas (inflammation, infection, rougeur, opacité…)
Devenir
Suite à l'ensemble des procédures les animaux seront mis à mort, les organes tels que la rétine et le cerveau seront prélevés afin de réaliser des analyses post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer l’impact d’une exposition aberrante à la lumière durant l’adolescence sur le système circadien, visuel, la cognition et l’humeur. A ce jour, il n’est pas possible de modéliser informatiquement les différentes structures du cerveau sur lesquelles reposent ces fonctions, ni de reconstruire l’ensemble des structures impliquées, de la rétine aux régions cérébrales cibles, ce qui nécessite donc d’avoir recours au modèle animal. Le projet nécessite la réalisation d’expériences dans un environnement intégral, à l’échelle de l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé par méthode mathématique à l'aide de logiciels conçus à cet effet et sur la base notre connaissance du modèle de rongeur utilisé, des techniques mentionnées et de nos expériences à ce sujet, ainsi que sur la littérature scientifique actuelle. De plus afin de réduire le nombre total d'animaux: - Nous utilisons certaines approches non invasives (tests comportementaux) et longitudinales (ERG) ne conduisant pas à la mise à mort de l'animal. - Plusieurs prélèvements de tissus ainsi que certaines mises au point techniques seront réalisés chez le même animal. L'effet délétère de la lumière bleue sera évalué entre les groupes par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Des mesures seront mises en œuvre pour optimiser le bien-être des animaux tout au long des procédures. - Durant toute la durée des procédures les animaux seront placés individuellement dans des cages dans une pièce avec d'autres animaux isolés. Les animaux peuvent se voir et ont accès aux odeurs et bruits générés par leurs congénères. Ils restent ainsi en contact visuel et olfactif avec leurs congénères hébergés dans la même pièce. De plus, pour pallier à l'isolement des animaux, un enrichissement est apporté dans chaque cage (matériel de nidification et baton à ronger). Les procédures considérées comme invasives seront réalisées sous anesthésie et analgésie. Durant ces procédures la température de l’animal sera maintenue à l’aide d’un tapis chauffant. Les animaux sont ensuite suivis tous les 2 jours à l’aide d’une grille de score permettant d’objectiver différents paramètres (apparence, poids, examen clinique, comportement) et d’établir des points limites permettant d’interrompre les procédures et donc de soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Le choix de notre modèle animal s'est porté sur l'espèce de rongeur Arvicanthis ansorgei. En effet, notre étude multi-échelle (allant du comportement à la cellule) vise à identifier les effets délétères d'une exposition aberrante à la lumière bleue chez les adolescents (P20), afin in-fine, d'élaborer de nouvelles stratégies pour limiter son impact. Il semble donc plus pertinent d'utiliser un modèle diurne (période d'activité le jour, période de repos la nuit), comparable à la physiologie de l'homme. L’objectif du projet est d’exposer les animaux à de la lumière bleue nocturne à l’adolescence (P20) et d’évaluer ensuite les conséquences de cette exposition sur le système circadien, l’humeur et la cognition au stade adulte (P40).
Lumière artificielle de nuit : perturbation des rythmes circadiens et santé visuelle
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
374 Psammomys, un rongeur à la rétine riche en cônes, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent une injection sous la rétine, subissent des examens oculaires répétés et des injections hebdomadaires pendant sept mois, en cages individuelles, pour étudier l'effet de la lumière artificielle de nuit sur la vision. Le porteur indique que l'exposition prolongée peut altérer le rythme circadien et l'humeur, que l'isolement de longue durée stresse ces animaux et que les injections peuvent provoquer douleur, inflammation et perte de poids. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la rétine entière et qu'il faut travailler à l'échelle de l'animal.
Objectifs
Nous vivons dans un monde illuminé en permanence et l'exposition à la lumière artificielle la nuit (LAN) est devenue une réalité quasi universelle. Bien qu'elle soit essentielle à nos modes de vie modernes, il est clair que la LAN a des impacts négatifs sur la santé, en favorisant le développement notamment de cancers et troubles métaboliques. Il est également évident que ces effets néfastes sur la santé sont causés par des perturbations induites par la LAN dans notre horloge biologique. Cette horloge joue un rôle vital en coordonnant de façon optimale toutes nos fonctions physiologiques (sommeil, prise de repas et digestion etc.) au cours du cycle jour/nuit. L'œil est doublement concerné par les processus circadiens car c’est par lui que la LAN entre dans l'organisme et perturbe le système circadien, et l'œil est lui-même sous contrôle d'une "horloge" intrinsèque. Malgré cela, on sait peu de choses sur les effets de la LAN sur la santé oculaire et la vision. Notre laboratoire est l'un des rares à explorer activement cette question, et nous savons qu'une exposition aiguë à la LAN entraîne des changements spectaculaires dans le fonctionnement rythmique de la rétine. Notre hypothèse de travail est que, de manière analogue à l'horloge biologique principale, la perturbation induite par la LAN dans les rythmes de la rétine a un impact négatif sur la santé visuelle. À l'aide d'un modèle animal unique de rétine humaine riche en cônes, Psammomys obesus, les deux EU impliquées dans ce projet multisite ont montré que l’exposition chronique à la LAN telle qu’elle se produit dans le travail posté, induit une altération de la structure rétinienne et de la fonction visuelle à long terme (résultats non publiés). Nos objectifs sont de comprendre dans le même modèle animal et le même paradigme d'exposition lumineuse, les effets (moléculaires et cellulaires) de la LAN sur la santé rétinienne, de déterminer quelle part de la lumière est responsable des effets toxiques et de d'évaluer si un traitement (anti-oxydant) à la vitamine E peut contrecarrer les effets à long terme de la LAN.
Bénéfices attendus
Nous espérons que nos résultats généreront de nouvelles connaissances et de nouveaux cadres conceptuels concernant les mécanismes de dégénérescence dans la rétine déclenchée par un éclairage environnemental aberrant (une lumière trop intense pendant la nuit). Ils doivent aider à définir recommandations pour limiter l'exposition à un tel éclairage chez l'homme et en particulier chez les patients souffrant de maladies rétiniennes.
Procédures
138 Psammomys obesus sont inclus dans une procédure comprenant une injection sous-rétinienne. Tous les animaux feront l’objet d’une analyse fonctionnelle de la vision par électrorétinographie, ainsi qu’un suivi ophtalmologique par deux modalités d’imagerie (tomographie par cohérence optique et fond d’œil). L’ensemble des procédures expérimentales seront réalisées chez le partenaire 1, à l’exception de l’imagerie, qui sera réalisée chez le partenaire 2. L'injection sous-rétinienne s’effectue sous anesthésie gazeuse suivie d’une anesthésie locale et de l’application d’un gel limitant le dessèchement de l’œil, environ 10 minutes pour chaque animal. Les méthodes employées pour l’étude fonctionnelle de la vision sont non invasives, ne provoquant pas de souffrance particulière. Ces trois méthodes d'une durée de 15 à 60 minutes chacune seront réalisées sous anesthésie gazeuse (imagerie) ou par voie intra-péritonéale (électrorétinographie), sur 312 animaux. Pour 144 Psammomys, un traitement pharmacologique mettra en jeu des injections intra-péritonéales hebdomadaires sur une durée de 7 mois. Pour 48 autres, un traitement à la vitamine E impliquera une injection sous-cutanée hebdomadaire sur une durée de 7 mois.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances listées ci-dessous : 1) Impact généré par la LAN : nous nous attendons à une potentielle altération du système circadien et de l’humeur pour des animaux exposés pendant plusieurs mois. 2) A partir du sevrage et jusqu’à la fin des procédures, les animaux seront placés dans des cages individuelles pour mieux contrôler les conditions d'exposition lumineuse. L’isolement sur une longue période est susceptible d’induire du stress chez les Psammomys obesus. 3) Les animaux seront soumis à des anesthésies susceptibles d'altérer le bien-être de l'animal. 4) les animaux seront soumis à des injections susceptibles d’induire une douleur modérée, un risque infectieux et/ou inflammatoire. 5) Les animaux seront également soumis à des électrorétinogrammes, susceptibles d’induire des anomalies oculaires dans certains cas (inflammation, infection, rougeur, opacité…). Liée à ces procédures, l'administration répétée d'anesthésies chez Psammomys obesus peut entraîner une perte de poids (10%) dans certains cas, indiquant une complication métabolique. 6) Des effets délétères du traitement à la vitamine E peuvent être observés, tels qu'une diminution de la pression artérielle, des problèmes de coagulation. 7) L'injection intra-péritonéale peut causer de la douleur, un stress et une inflammation chez le rongeur en raison de l'introduction d'une aiguille dans l'abdomen. Le transport entre les deux EU pourrait induire un stress aigu transitoire chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour prélèvements.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer l’impact d’une exposition anormale à la lumière sur la vision en étudiant plus particulièrement les altérations du système circadien de la rétine. A l’heure actuelle, il n’est pas encore possible de modéliser in vitro et/ou in silico l’ensemble des structures impliquées de la rétine, ce qui nécessite donc d’avoir recours au modèle animal. Le projet nécessite la réalisation d’expériences dans un environnement intégral, à l’échelle de l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été choisi dans le respect des règles statistiques en vigueur, en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Il a été déterminé par calcul de puissance à l’aide d’un logiciel, et sur la base de notre connaissance du modèle Psammomys obesus, des techniques utilisées et de nos expériences à ce sujet, ainsi que sur la littérature scientifique. De plus, afin de réduire le nombre total d'animaux : - Nous utilisons des approches non invasives et longitudinales ne conduisant pas à la mise à mort de l'animal. Les animaux utilisés lors des approches non-invasives seront utilisés dans le cadre d'une procédure ex-vivo, après prélèvements post-mortem des globes oculaires. De plus, nous utiliserons les mâles et les femelles de nos portées, puisque que nos résultats antérieurs n’ont pas montré d’effet du sexe sur la dégénérescence rétinienne induite par la LAN. Nous réaliserons des analyses statistiques pertinentes robustes et adaptées à nos groupes.
Raffinement
Pour réduire l'impact de l'isolement, les animaux sont hébergés en cages ouvertes ce qui permet de maintenir un contact visuel, olfactif et auditif entre les congénères. Pour optimiser leur croissance, les animaux dont le poids est inférieur à la moyenne (en tenant compte de la dispersion des valeurs), disposeront d’un biberon à tétine longue pour leur faciliter l’accès à la boisson, ainsi que des croquettes directement dans leur cage. En cas de problème d’alimentation récurrent objectivé par une perte de masse, les animaux auront accès à de la nourriture gélifiée directement dans une coupe dans la cage et les dents des animaux seront vérifiés. Les différents examens seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Durant ces procédures la température de l’animal sera maintenue à l’aide d’un tapis chauffant. En complément d’une évaluation hebdomadaire de leur état de santé, les animaux seront suivis quotidiennement sur trois jours après les examens ophtalmologiques. Ce suivi se fera à l’aide d’une grille de score permettant d’objectiver différents paramètres (apparence, poids, examen clinique), et de définir des points limites, permettant de soustraire immédiatement un animal si une souffrance été détectée. Les deux sites expérimentaux sont distants de moins de 10 km. Les animaux sont transportés dans des boites de transport pour animaux de laboratoire contenant litière et enrichissements type bâton et frisure. De la nourriture et de l'eau gélifiée sont ajoutées pour que l'animal puisse se nourrir et s'hydrater sans risque d'écoulement de l'eau. Le transport sera effectué de jour, donc sans déphasage du cycle lumière/obscurité, en présence de la personne habituée à les manipuler, dans un véhicule chauffé en fonction de la température extérieure. Lors de deux précédents projets, les animaux n’ont montré aucun signe de stress à leur arrivée dans chacun des sites. L'état de santé des animaux sera évalué avant et après chacune des procédures.
Choix des espèces
Psammomys obesus a une rétine remarquablement riche en cônes et représente un modèle animal pertinent de vision centrale, primordiale pour la vue humaine. Dans la nature, ces animaux sont sevrés après 20 jours et atteignent la taille adulte au bout de 4 mois. Ils deviennent sexuellement matures à 3-6 mois. L'espérance de vie est 14-18 mois, et six ans en captivité. Les animaux seront exposés à la LAN dès le sevrage (20 jours), et maintenus dans ce régime plusieurs semaines. Les injections sous-rétiniennes seront pratiquées sur des animaux à P15.
Lumière artificielle de nuit : perturbation des rythmes circadiens et santé visuelle
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système nerveux
374 Psammomys obesus vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à modérés. Isolés en cage individuelle dès le sevrage, ils reçoivent une injection sous-rétinienne et jusqu'à 24 injections hebdomadaires et subissent des examens oculaires répétés sous anesthésie, pour étudier les effets de la lumière artificielle nocturne sur la rétine. Le porteur reconnaît que l'isolement prolongé induit du stress et que les anesthésies répétées peuvent entraîner une perte de poids. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit l'ensemble des structures rétiniennes et qu'il faut travailler à l'échelle de l'animal entier.
Objectifs
Nous vivons dans un monde illuminé en permanence et l'exposition à la lumière artificielle la nuit (LAN) est devenue une réalité quasi universelle. Bien qu'elle soit essentielle à nos modes de vie modernes, il est clair que la LAN a des impacts négatifs sur la santé, en favorisant le développement notamment de cancers et troubles métaboliques. Il est également évident que ces effets néfastes sur la santé sont causés par des perturbations induites par la LAN dans notre horloge biologique. Cette horloge joue un rôle vital en coordonnant de façon optimale toutes nos fonctions physiologiques (sommeil, prise de repas et digestion,etc) au cours du cycle jour/nuit. L'oeil est doublement concerné par les processus circadiens car c’est par lui que la LAN entre dans l'organisme et perturbe le système circadien, et l'oeil est lui-même sous contrôle d'une "horloge" intrinsèque. Malgré cela, on sait peu de choses sur les effets de la LAN sur la santé oculaire et la vision. Notre laboratoire est l'un des rares à explorer activement cette question, et nous savons qu'une exposition aiguë à la LAN entraîne des changements spectaculaires dans le fonctionnement rythmique de la rétine. Notre hypothèse de travail est que, de manière analogue à l'horloge biologique principale, la perturbation induite par la LAN dans les rythmes de la rétine a un impact négatif sur la santé visuelle. À l'aide d'un modèle animal unique de rétine humaine riche en cônes, Psammomys obesus, les deux EU impliqués dans ce projet multisite ont montré que l’exposition chronique à la LAN (lumière intense en début de nuit) telle qu’elle se produit dans le travail posté, induit une altération de la structure rétinienne et de la fonction visuelle à long terme (résultats non publiés). Nos objectifs sont de comprendre dans le même modèle animal et le même paradigme d'exposition lumineuse, les effets (moléculaires et cellulaires) de la LAN sur la santé rétinienne, de déterminer quelle part de la lumière est responsable des effets toxiques et de d'évaluer si un traitement (anti-oxydant) à la vitamine E peut contrecarrer les effets à long terme de la LAN.
Bénéfices attendus
Nous espérons que nos résultats généreront de nouvelles connaissances et de nouveaux cadres conceptuels concernant les mécanismes de dégénérescence dans la rétine déclenchée par un éclairage environnemental aberrant (une lumière trop intense pendant la nuit). Ils doivent aider à définir recommandations pour limiter l'exposition à un tel éclairage chez l'homme et en particulier chez les patients souffrant de maladies rétiniennes.
Procédures
138 Psammomys obesus sont inclus dans une procédure comprenant une injection sous-rétinienne (réalisée dans l'EU 1). Tous les animaux feront l’objet d’une analyse fonctionnelle de la vision à l'aide de trois méthodes: tomographie par cohérence optique, fond d'oeil (tous deux réalisés dans EU2) et électrorétinographie (réalisé dans EU1). L'injection sous-rétinienne (EU1) s’effectue sous anesthésie gazeuse suivie d’une anesthésie locale et de l’application d’un gel limitant le dessèchement de l’oeil, environ 10 minutes pour chaque animal. Les méthodes employées pour l’étude fonctionnelle de la vision sont non invasives, ne provoquant pas de souffrance particulière. Ces trois méthodes d'une durée de 15 à 60 minutes maximum chacune sont réalisées sous anesthésie gazeuse (imagerie, EU2)) ou par voie sous-cutanée (électrorétinographie, EU1). Chaque animal subira au maximum 3 examens par imagerie de l'oeil et 3 examen par électrorétinographie (examen fonctionnel). Le traitement pharmacologique (EU1) mettra en jeu des injections hebdomadaires pendant toute la durée de la procédure soit au maximum 24 injections d'une durée de 1 minute. Le traitement à la vitamine E (EU1) impliquera une injection sous-cutanée hebdomadaire pendant toute la durée de la procédure soit 24 injections au maximum d'une durée de 1 minute.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent être soumis à différentes nuisances listées ci-dessous : 1) Impact généré par la LAN : nous nous attendons à une potentielle altération du système circadien et de l’humeur pour des animaux exposés pendant plusieurs mois. 2) A partir du sevrage et jusqu’à la fin des procédures, les animaux seront placés dans des cages individuelles pour mieux contrôler les conditions d'exposition lumineuse. L’isolement sur une longue période est susceptible d’induire du stress chez les Psammomys obesus. 3) Les animaux seront soumis à des anesthésies susceptibles d'altérer le bien-être de l'animal. 4) les animaux seront soumis à des injections susceptibles d’induire une douleur modérée, un risque infectieux et/ou inflammatoire. 5) Les animaux seront également soumis à électrorétinogrammes, susceptibles d’induire des anomalies oculaires dans certains cas (inflammation, infection, rougeur, opacité…). Liée à ces procédures, l'administration répétée d'anesthésies chez Psammomys obesus peut entraîner une perte de poids (10%) dans certains cas, indiquant une complication métabolique. 6) Des effets délétères du traitement à la vitamine E peuvent être observés, tels qu'une diminution de la pression artérielle, des problèmes de coagulation. 7) L'injection intra-péritonéale peut causer de la douleur, un stress et une inflammation chez le rongeur en raison de l'introduction d'une aiguille dans l'abdomen.Le transport entre les deux EU pourrait induire un stress aigu transitoire chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour prélèvements.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer l’impact d’une exposition anormale à la lumière sur la vision en étudiant plus particulièrement les altérations du système circadien de la rétine. A l’heure actuelle, il n’est pas encore possible de modéliser in vitro et/ou in silico l’ensemble des structures impliquées de la rétine, ce qui nécessite donc d’avoir recours au modèle animal. Le projet nécessite la réalisation d’expériences dans un environnement intégral, à l’échelle de l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été choisi dans le respect des règles statistiques en vigueur, en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Il a été déterminé par calcul de puissance à l’aide d’un logiciel, et sur la base de notre connaissance du modèle Psammomys obesus, des techniques utilisées et de nos expériences à ce sujet, ainsi que sur la littérature scientifique. De plus, afin de réduire le nombre total d'animaux: - Nous utilisons des approches non invasives et longitudinales ne conduisant pas à la mise à mort de l'animal. Les animaux utilisés lors des approches non-invasives seront utilisés dans le cadre d'une procédure ex-vivo, après prélèvements post-mortem des globes oculaires. De plus, nous utiliserons les mâles et les femelles de nos portées, puisque que nos résultats antérieurs n’ont pas montré d’effet du sexe sur la dégénérescence rétinienne induite par la LAN. Nous réaliserons des analyses statistiques pertinentes robustes et adaptées à nos groupes.
Raffinement
Pour réduire l'impact de l'isolement, les animaux sont hébergés en cages ouvertes ce qui permet de maintenir les contacts visuels et olfactifs entre les congénères. Pour optimiser leur croissance, les animaux dont le poids est inférieur à la moyenne (en tenant compte de la dispersion des valeurs), disposeront d’un biberon à tétine longue pour leur faciliter l’accès à la boisson, ainsi que des croquettes directement dans leur cage. En cas de problème d’alimentation récurrente objectivé par une perte de masse, les animaux auront accès à de la nourriture gélifiée directement dans une coupe dans la cage et les dents des animaux seront vérifiés. Les différents examens seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Durant ces procédures la température de l’animal sera maintenue à l’aide d’un tapis chauffant. Après les procédures les animaux seront suivis quotidiennement à l’aide d’une grille de score permettant d’objectiver différents paramètres (apparence, poids, examen clinique). A partir des grilles de score des points limites ont été définis, permettant de soustraire immédiatement l'animal à la souffrance. Les animaux sont transportés dans des boites de transport pour animaux de laboratoire contenant litière et enrichissements type bâton et frisure. De la nourriture et de l'eau gélifiée sont ajoutés pour que l'animal puisse se nourrir et s'hydrater sans risque d'écoulement de l'eau. Durant le transport selon la température extérieure, la voiture sera chauffée pour éviter toute hypothermie aux animaux. Les animaux seront transportés pendant le jour donc sans déphasage du cycle lumière/obscurité. L'état de santé des animaux sera évalué avant et après les procédures sur chaque site.
Choix des espèces
Psammomys obesus a une rétine remarquablement riche en cônes et représente un modèle animal pertinent de vision centrale, primordiale pour la vue humaine. Dans la nature, ces animaux sont sevrés après 20 jours et atteignent la taille adulte au bout de 4 mois. Ils deviennent sexuellement matures à 3-6 mois. L'espérance de vie est 14-18 mois, et six ans en captivité. Les animaux seront exposés à la LAN dès l'âge de 2 mois et maintenus dans ce régime plusieurs semaines. Les injections sous-rétiniennes seront pratiquées sur des animaux à P15.