Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
Effet de la température sur la résistance de la truite arc-en-ciel à des infections bactérienne ou virale.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Les maladies infectieuses constituent un frein majeur au développement durable de l’aquaculture. Les poissons sont des organismes dont la température est imposée par l’environnement, et qui sont donc plus vulnérables au réchauffement climatique que les mammifères à température contrôlée. Leurs processus physiologiques, en particulier leur immunité, sont contraints par la température de l’environnement. L’impact de la température sur leur physiologie, leurs réponses immunitaires et leur résistance aux maladies infectieuses demeure mal compris, et il est notamment nécessaire de mener des recherches sur les facteurs intervenant dans leur capacité d’adaptation aux variations thermiques. Le projet vise à caractériser l’impact de la température chez la truite arc-en-ciel, une espèce d’intérêt économique fortement exposée aux effets du réchauffement climatique. Une collection de cinq lignées de truites aux caractéristiques contrastées sera utilisée dans le projet afin d’appréhender les facteurs impliqués dans l’adaptation à la température. Dans la première partie du projet, l’impact d’un élevage à une température haute pendant les premiers stades de développement (post-éclosion) sera étudié en analysant les performances de croissance des animaux après un stress de température simulant une vague de chaleur. Dans la deuxième partie du projet, l’impact de la température sur la résistance à une infection bactérienne ou virale sera étudié en réalisant une infection expérimentale à deux températures. Deux agents pathogènes d’intérêt majeur pour la truiticulture seront testés : la bactérie responsable de la flavobactériose, et le virus responsable de la septicémie hémorragique virale. Les classements de sensibilité de huit lignées à ces infections seront comparés à deux températures en utilisant des modèles d’infection standardisés dans des projets précédents pour les deux agents pathogènes. Les résultats permettront de mieux comprendre l’effet du réchauffement sur la sensibilité aux maladies infectieuses et sur les capacités d’adaptation des poissons d’élevage.
Bénéfices attendus
Le programme de recherche apportera des connaissances fondamentales sur les mécanismes d’adaptation aux variations thermiques dans un contexte infectieux. Ces connaissances sont nécessaires au développement de méthodes de contrôle des maladies basées sur la sélection d’animaux plus résistants aux maladies, un enjeu important avec le changement climatique. L’objectif est de réduire les épisodes infectieux dans les élevages de truite arc-en-ciel et d’améliorer le bien-être animal.
Procédures
Le stress thermique est effectué une seule fois sur les poissons à l’état vigile. Il est réalisé en augmentant la température de l’eau de +4/5°C par jour jusqu’à 23°C, sur 3 jours, avec les paliers suivants 14°C-18°C-23°C. Les infections sont réalisées par bain à l’état vigile pour une durée de 2h (1280 poissons) ou 24h (1280 poissons). Tous les animaux subissent une pesée effectuée en moins de 5 minutes sous anesthésie en début de procédure.
Impact sur les animaux
Les manipulations (tri, pesée, transfert) engendrent un stress chez les animaux. Les effets indésirables du stress de chaleur sont une perte d’appétit avec une diminution de la croissance. Les effets indésirables des infections expérimentales affectent différentes fonctions physiologiques, ce qui se traduit par une perte d’appétit, un excès d’excrétion de fèces, et une nage anormale ; les effets combinés des perturbations directement induites par l’infection, et de l’inflammation pourront conduire à la mort des animaux. Les effets indésirables seront nuls chez les contrôles non infectés.
Devenir
Les poissons utilisés pour des analyses d’organes seront euthanasiés afin de réaliser les prélèvements post mortem. Tous les autres animaux de ce projet qui rentreront dans un protocole d'infectiologie ou auront subi un stress thermique ne pourront être réutilisés pour d'autres finalités, ils seront donc euthanasiés en fin de procédure.
Remplacement
Il n’existe pas de modèles cellulaires permettant d’étudier la résistance/sensibilité de la truite arc-en-ciel aux pathologies infectieuses étudiées. L’évaluation de la résistance de l’hôte nécessite de reproduire la maladie chez l’animal. D’autre part, seul un animal permet d’étudier l’impact de variations de température sur la mise en place du système immunitaire. Il n’existe pas non plus d’alternative in vitro maitrisée pour caractériser les capacités d’adaptation de la truite en réponse à un stress de température. Il existe en effet quelques publications sur la mise en place de tests in vitro de température ; les corrélations entre tests in vitro et tests in vivo ne permettent en aucun cas de prédire et de comprendre les effets de la température sur les processus complexes comme les réponses immunitaires et la résistance à un agent pathogène. Ainsi, le projet que nous menons chez la truite arc-en-ciel ne peut être réalisé avec des méthodes alternatives.
Réduction
Pour évaluer les capacités d’adaptation des différentes lignées de truite selon leur régime thermique (élevage à 10°C ou 18°C), les performances de croissance seront comparées entre les différents groupes. Le nombre d'animaux impliqués (2 bacs de 50 individus) correspond au strict minimum requis pour valider statistiquement les différences entre les groupes. Les effectifs requis pour la mise en évidence de différences significatives de survie et de réponses entre les conditions dépendent de l’homogénéité des réponses et de la mortalité, et sont calibrés sur la base de notre connaissance de la sensibilité de la truite arc en ciel aux agents pathogènes étudiés. Pour évaluer l’impact de la température sur les réponses infectieuses, les courbes de survie seront analysées par les méthodes statistiques pertinentes. La mise en évidence de différences significatives entre les profils thermiques nécessite 2 bacs de 20 individus par condition testée minimum (données de projets précédents).
Raffinement
Tout au long de leur vie, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris plusieurs fois par jour et ils sont toujours en présence de congénères. Les manipulations sont réalisées par du personnel compétent et expérimenté. Les animaux sont pêchés dans leur bassin avec une épuisette, et placés dans un seau. L’ensemble des transferts et manipulations sont réalisés sous anesthésie et le plus rapidement possible afin de réduire au maximum le stress généré par la pêche. L’ensemble des dispositifs expérimentaux sont disposés à proximité immédiate des bassins d’élevage afin de diminuer les temps de transfert. Les animaux sont anesthésiés lors de toutes les manipulations. Les animaux sont observés au moins deux fois par jour. Les individus atteignant le point limite défini dans le projet sont sortis du protocole et euthanasiés. Les changements de température d’élevage seront réalisés de manière graduelle afin de limiter l’inconfort possible des animaux au cours de cette transition. Il n’est pas possible d’ajouter d’objets ou de cachettes dans les bassins pendant les expériences d’infectiologie. Ces éléments empêcheraient de bien observer l’apparition des premiers signes de maladie. De plus, les poissons pourraient se frotter contre ces structures et se blesser, ce qui faciliterait l’infection et fausserait les résultats.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est le modèle classique de la pisciculture continentale européenne : c’est la principale espèce d'élevage en France et c'est l'hôte naturel des 2 agents pathogènes étudiés. Il est nécessaire de travailler sur des poissons vivants afin de pouvoir quantifier la résistance de l’hôte afin de permettre in fine une compréhension des mécanismes intervenant dans l’adaptation aux changements environnementaux, tels que l’augmentation des températures dans les piscicultures. Les animaux sont utilisés jusqu’au stade alevin, soit à des stades relativement précoces. Le stress thermique sera appliqué à ce moment-là, car c’est une période clé où les poissons sont particulièrement sensibles aux variations de température. De même, les infections seront réalisées au stade alevin où la susceptibilité aux deux agents pathogènes étudiés est maximale.
Impact du stress thermique durant la gestation sur la fonction de reproduction des descendants mâles à l’âge adulte chez la brebis
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Objectifs
Le déreglement climatique et plus particulièrement l’intensification des vagues de chaleurs imposent une adaptation pour toutes les filières animales. Chez les ruminants, déjà peu adaptés à la chaleur du fait des fermentations du rumen, l’aptitude à produire est corrélée négativement à la résistance à la chaleur. Des effets délétères d’un index combinant la température et le taux d’humidité (THI), ont ainsi été démontrés sur la santé, la production ou la fertilité des individus touchés. Si l'effet de la température et de l'humidité peut être direct sur les animaux en croissance ou adultes, il pourrait également s'appliquer durant le développement fœtal, perturbant l’organogenèse et la fonction placentaire. Le stress thermique, réduit en effet la croissance d'organes spécifiques chez les veaux mâles et femelles et en particulier la taille des ovaires. Mais à l'heure actuelle, l'impact sur la construction du phénotype de fertilité des descendants et sur leurs performances de reproducteur à l’âge adulte reste inexploré. De tels impacts, s’ils étaient avérés, pourraient fortement limiter la diffusion du progres génétique des troupeaux et réduire les performances globales de l’élevage. Des perturbations épigénétiques pourraient être le socle soutenant toutes les modifications phénotypiques observées après un stress thermique. Le projet vise à étudier les effets d’un stress thermique en environnement contrôlé, appliqué durant le dernier mois de gestation chez la brebis, sur la construction du phénotype chez les descandants et leur performance à l’âge adulte.
Bénéfices attendus
Le projet vise à étudier les effets du déreglement climatique (et plus particulièrement l’intensification des phases de pics de chaleurs) sur la construction du phénotype de la descendance et sur leurs performances de reproduction à l’âge adulte. Les bénéfices attendus à court termes porteront sur la caractérisation des effets physiologiques et moléculaires d’un choc thermique subi in utero sur le devenir des animaux afin d’améliorer nos connaissances scientifiques sur les mécanismes épigénétiques qui soutendent la construction des phénotypes. A long terme, ce projet devrait fournir des bases de compréhension sur les mécanismes d’adaptation des animaux aux changements environnementaux, ce qui permettrait de développer des leviers positifs attenuant les effets déletères d’un stress thermique.
Procédures
3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). Pour un sous groupe de 20 brebis une biopsie de l’endomètre et du placenta sur animal vigile sera réalisée. Nous profiterons juste apres la mise-bas de l’ouverture du col pour réaliser ce prélèvement. A ce stade physiologique, les voies femelles étant dilatées afin de permettre le passage du nouveau-né, le prélèvement pourra se faire sur animal vigile sans sédation ou anesthésie locomotrice. Concernant les descandants, 5 prises de sang seront effectuées (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois). Tous ces actes ont une durée limitée à de quelques secondes (prise de sang) à quelques minutes (biopsie).
Impact sur les animaux
Une hyperthermie sur les brebis mis en condition de vague de chaleur pourrait survenir, avec des difficultés de régulation de température corporel et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Les femelles biopsée pourraient ressentir une douleur liée au prélèvement. Enfin, le stress generé par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuissance supplémentaire.
Devenir
Les mères ainsi que leurs filles pourront rejoindre leur troupeau d’origine afin de contribuer au renouvellement des générations. Seuls les déscandants mâles seront abatus à la fin de l’expériementation afin de collecter les organes necessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du déreglement climatique. L’etude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’y a pas de remplacement possible puisque l’objectif du projet est d’étudier les impacts d’un stress thermique subit in utero sur le développement embryonnaire, la construction du phénotype et les performances de reproduction à l’âge adulte. Aucune étude ne permet d’ores et déjà de prendre en compte l’impact du stress thermique subi in utero sur la fonction placentaire et le développement testiculaire des descendants. Nous n’avons donc pas de données fiables pour remplacer tout ou partie des animaux necessaires. De plus les développements récents d’organoïdes ou de cultures cellulaires 2D ne permettent pas de prendre en compte toute la compléxité d’un organisme biologique [placenta – fœtus – organes spécifiques] ayant subit un stress thermique.
Réduction
Aucune étude ne permet de prendre en compte l’impact du stress thermique subi in utero sur la fonction placentaire et le développement testiculaire des descendants. En revanche, concernant le contenu spermatique en petits ARN non codants, des études chez le bovin soulignent une variabilité individuelle sans condition de stress appliquée. C’est pourquoi le nombre d’individus souhaités par groupe de stress permettant de tenir compte de la variabilité individuelle et de visualiser un effet potentiel du stress envisagé est compris entre 12 et 15 pour les deux sexes. Afin de les obtenir, 60 brebis gestantes seront utilisées dans le projet (30 pour le groupe « contrôle » et 30 pour le groupe « stress thermique »). Ces Brebis, porteuses de singleton, donneront naissance au mieux à 60 descendants en sexe-ratio équilibré, soit 15 males et 15 femelles par groupe. Ce nombre permettra de tenir compte de certains aléas de mortalité et d’entrainement à la récolte de semence. Nous choisirons les méthodes d'analyse statistique adaptés pour obtenir des résultats fiables et interprétables.
Raffinement
Les brebis étant des animaux grégaires, elles seront toujours manipulées par lot. Elles seront hébergées sur aire paillée et la contention des brebis pour le prélèvement sanguin se fera dans un espace réduit entre des claies. Un enrichissement adapté sera proposé dans chaque cellule (pour tous les lots) : des miroirs, cônes et un filet de foin suspendu. Les prélèvements de sang par ponction à la veine jugulaire, seront réalisées par du personnel qualifié et expérimenté. Lors de la prise de sang, les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général (pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité) ; il ne sera pas fait d’anesthésie locale qui s'avèrerait plus douloureuse que la prise de sang, et augmenterait le risque d’hématome. Les prises de sang pourraient être alternativement faites à la veine jugulaire droite et gauche pour limiter le risque de phlébite. Un baume décongestionnant pourrait être appliqué en cas de lésions ou de thrombose. La présence récurrente des expérimentateurs en interaction positive en dehors de la procédure (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du stress face à la contention. Après chaque prélèvement les animaux recevront une récompense sous forme de granulés. Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera assurée. En cas d’apparition de symptômes, un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire référent.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisi en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et proportion des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Les premiers animaux utilisés seront les brebis Ile-de-France gestantes. Le second lot d’animaux sera constitué des agneaux (mâles et femelles) obtenus après la mise-bas. Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Stress thermique des vaches laitières au cours de la gestation : effets chez les jeunes veaux
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Objectifs
Il est observé une augmentation en fréquence et en intensité des épisodes de fortes chaleurs, auxquels les animaux d’élevage sont soumis. Dans les élevages laitiers, les effets sur le bien-être et la santé des mères ainsi que les répercussions à long terme chez les veaux, quand le stress maternel a été subi pendant la gestation, ont été évalués. Des outils, tels que des capteurs, le suivi des productions et/ou de l’ingestion individuelle ont permis de caractériser la réponse physiologique à l’augmentation de la température ambiante et la déshydratation : des perturbations immédiates chez les vaches laitières sont observées telles que la température corporelle, associées à des effets sur la production de lait. Plus généralement, la santé et le fonctionnement des organes des vaches laitières sont affectés et des répercussions sont aussi décrites chez la descendance. Ainsi, un stress lié à la chaleur (stress thermique) vécu pendant la gestation, induit globalement des modifications du métabolisme maternel pouvant avoir des effets délétères chez la descendance. Bien que les effets négatifs du stress thermique sur la santé et les performances soient ainsi documentés, des variations notables de réponse entre individus sont observées suggérant une adaptation individuelle variable aux modifications environnementales. En physiologie, il est montré que l’adaptation des individus sous-entend l’intervention de modifications portées par les cellules, contrôlant l’expression du génome en réponse à l’environnement. Ces modifications peuvent être recherchées et être considérées comme des biomarqueurs de la réponse d'un organisme aux changements environnementaux en créant une mémoire à long terme de ces événements. Cette mémoire influence l'expression des gènes et module les phénotypes, façonnant ainsi la capacité d'un animal à s'adapter aux facteurs de stress. Notre objectif est de caractériser la réponse adaptative des veaux en recherchant ces biomarqueurs en comparant deux groupes de veaux, des veaux de mères thermiquement stressées au cours de la gestation et des veaux de mères non stressées. Ces données seront à intégrer dans la mise en place d’une conduite individualisée du couple mère-petit face aux aléas climatiques.
Bénéfices attendus
Les analyses conduites au cours de ce projet ont pour objectif d’identifier des biomarqueurs d’adaptation chez les veaux. Ces connaissances sont importantes pour comprendre les processus biologiques à la base de l’adaptation et les variations de réponse individuelle qui sont souvent observées. A plus long terme, de tels marqueurs seront recherchés systématiquement chez des animaux dont les mères ont subi en début de gestation un stress hydrique et thermique. Ceci permettra de raffiner les méthodes de détection précoce de défaut d’adaptation de la progéniture. Une intégration de ces connaissances sera préconisée pour individualiser les pratiques d’élevage et pour minimiser les conséquences d'évènements dégradant le bien-être, la santé et la vie productive des animaux.
Procédures
Il s’agit de deux prises de sang, réalisées chez les veaux vigiles, au cours des deux premières semaines de vie (dans les 48h post natal et à 15 jours). Le geste technique de prélèvement de durera pas plus que 5 minutes incluant la mise en place de la contention.
Impact sur les animaux
La manipulation des veaux pour la pesée associée à la prise de sang peut induire un stress léger de l’animal qui pourra être compensé par des gestes rassurants et une voix familière calme. La prise de sang à la jugulaire est ressentie comme une simple piqure. La contention induit surtout du désagrément pour le veau. Le savoir-faire des animaliers sera le garant d’une exécution rapide et précise de la procédure, limitant ainsi la gêne et le désagrément pour le veau. Une nuisance pourra être aussi perçue par l'animal au moment de la séparation avec la mère. Le veau restera après le vêlage auprès de sa mère dans l'aire paillée le temps que sa mère le lèche et pendant au moins 8h pour les premières prises de colostrum. Le veau sera ensuite séparé de sa mère pour être hébergé auprès de ses congénères dans la case collective et recevra à ce moment-là les 4 L de colostrum de sa mère. L'ensemble des veaux du protocole seront élevés dans les mêmes conditions pour s’assurer que les effets recherchés soient bien imputables à la gestation.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront replacés dans un troupeau de vaches laitières ayant vocation à produire du lait. Aucun effet durable du projet n'est attendu sur les animaux.
Remplacement
Le bovin est l'espèce cible de ce projet. L’objectif du projet est de se doter de biomarqueurs à rechercher chez des jeunes veaux dans le cas de stress hydrique/thermique subi par les mères, des vaches laitières. Il s’agit donc d’une étude dans le temps concernant deux générations, la vache et son veau. L’étude se focalise sur des marqueurs moléculaires, capables de refléter l’état de santé général, y compris le métabolisme, et l’historique de vie de l’animal. Il est donc primordial de se placer à l’échelle de l’individu. Il est à noter, qu’en France, une grande proportion de vaches laitières sont en lactation et gestation en période estivale, période caractérisée par des vagues de chaleur de plus en plus fréquentes et marquées. Ces périodes s’accompagnent souvent par des situations de sous abreuvement lorsque les vaches sont en pâture, aggravées par la lactation en cours. En effet, la lactation est le stade physiologique le plus fréquent dans les élevages laitiers, caractérisé par une forte mobilisation métabolique sous tendue par des processus de régulation particuliers et une augmentation de la consommation d’eau. Au cours de la lactation, les vaches laitières ont la possibilité de commencer une gestation (la lactation n’est pas contraceptive chez le bovin). Ainsi, tous changements métaboliques liés au stress hydrique/thermique maternel concourent à modifier l’environnement in utero pour les veaux en développement. Le développement du fœtus se caractérise par une dynamique des processus, sensible à l’environnement utérin. Etudier les biomarqueurs dans le sang à la naissance tire parti des caractéristiques de ces processus (apposition sensible au contexte métabolique in utéro, pérennité avec effet à long terme) en utilisant une matrice issue d’une procédure peu invasive (le prélèvement de sang). Dans le but d’objectiver les actions à mettre en place en élevage laitier pour améliorer le bien-être et la santé de la progéniture des animaux laitiers, ces études ne peuvent être menées que sur animaux vivants.
Réduction
Le nombre de veaux destinés strictement à la mesure des biomarqueurs en réponse à une restriction hydrique ou un stress thermique court (subis par la mère, 5 vaches issues d'un protocole ayant reçu précédemment une autorisation) a été réduit au nombre minimum d’individus à savoir 5 issus de vaches ayant subi les stress et 5 (voire 7 en cas d'aléa) issus de mères provenant du troupeau et n’ayant pas subi aucun stress pendant le 1er tiers de gestation. Ce nombre minimal d’individus par groupe nous permet d’analyser les paramètres phénotypiques collectés en appliquant des tests statistitiques adéquats. Des études similaires sur le même type de biomarqueurs pour caractériser d’autres conditions d’élevage ont déjà été conduites avec un nombre d’individus limité et ont donné lieu à des publications conclusives.
Raffinement
Les veaux bénéficieront d’un suivi par les techniciens animaliers formés à l'éthique en expérimentation animale. Comme pour tous les veaux du troupeau, les veaux inclus dans le protocole, recevront des soins et seront suivis quotidiennement (a minima 2 visites par jour). Tous les veaux du protocole (qu’ils soient mâles ou femelles) seront logés dans une case permettant un accès à une surface supérieure à 2,30 m2 par veau, conforme à la réglementation concernant les animaux utilisés à des fins expérimentales. Lors de la réalisation des prises de sang, des mesures spécifiques seront prises pour limiter le temps d’intervention auprès des veaux (proximité du lieu de prélèvement par rapport à la case collective ; rapidité d’exécution (moins de 5 minutes)). A chaque intervention, une attention particulière sera portée au bien-être des veaux en pratiquant des gestes rassurants (notamment de caresses sur la croupe et l’encolure), associés au son d’une voix posée et familière. Le personnel des installations expérimentales a une longue expérience en termes de procédure de prélèvements de sang ; les formations suivies ont permis non seulement de sensibiliser les animaliers à la douleur animale mais aussi de les former aux pratiques à mettre en œuvre afin de minimiser le niveau de stress des animaux. Au cours du premier repas après la prise de sang, une attention particulière de la part des techniciens animaliers sera portée aux veaux prélevés pour vérifier leur comportement et leur ingestion. Des points limites ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Le bovin est l’espèce la plus utilisée pour produire les volumes de lait consommés en France et c’est sur cette espèce cible que se pose la question de la recherche de leviers en élevage pour limiter les effets néfastes du stress thermique sur le bien-être et la santé de ces animaux. En termes de régulation thermique, les ruminants présentent des spécificités propres liées à la chaleur produite par la masse microbienne ruminale contribuant fortement au bilan thermique de l’animal. Au sein des ruminants, les bovins sont plus disposés que les caprins et les ovins au stress thermique. Pour ces raisons, il est important de disposer de méthodes de détection des répercussions du stress thermique sur la progéniture spécifiquement pour cette espèce. Les veaux sont des mâles ou des femelles issus de vaches de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les animaux utilisés seront des veaux nouveau-nés suivi durant leurs deux premières semaines de vie : le prélèvement de sang dans les 48h post natal, rend possible d’étudier les conséquences des perturbations induites par le stress maternel au cours de la gestation, sur la santé des veaux. Le prélèvement à deux semaines de vie permet de répondre à la question de persistance/réversion des effets. A la suite de la procédure, les veaux seront inclus dans la conduite du troupeau de l'établissement utilisateur, sans aucune restriction liée au protocole.
Modulation des effets du stress thermique sur des syndromes de vieillissement par un régime alimentaire enrichi en antioxydants pendant la phase de croissance structurale chez un lézard
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Les vertébrés ectothermes sont des organismes à croissance continue dont la saisonnalité de croissance et la vitesse de croissance sont dictées par les conditions environnementale ambiantes, principalement la température et la quantité ou la qualité de la nourriture. Chez les individus immatures, les ressources acquises sont allouées à la maintenance, à la croissance structurale et à la maturation sexuelle. Ce stade de vie est caractérisé par une croissance rapide mais cette rapidité est contrainte par des allométries physiques et par les coûts d’une croissance accélérée qui peuvent prendre la forme de coûts écologiques (par exemple le risque de prédation), énergétiques (par exemple des contraintes d’allocation des ressources) ou non énergétiques (principalement mais pas seulement le stress oxydatif). Ainsi, même en l’absence de prédation, une croissance maximale n’est pas forcément optimale car elle se fait au détriment de la maintenance et donc potentiellement de la longévité. Dans ce contexte, il a été récemment proposé qu’une accélération thermique de la croissance dans des conditions plus chaudes devrait accélérer la croissance corporelle mais pourrait compromettre l’équilibre oxydatif, favoriser l’accumulation de dommages oxydatifs et donc accélérer la sénescence. Les processus à l’origine de l’accumulation des dommages oxydatifs sont encore mal connus et les liens possibles avec d’autres syndromes du vieillissement biologique, notamment le vieillissement cellulaire et la dysbiose, restent à démontrer. Afin de répondre à ces enjeux, nous proposons une étude expérimentale des coûts oxydatifs d’une croissance rapide dans les environnements plus chauds exploitant la plasticité thermique de la consommation alimentaire et de la croissance chez un petit reptile terrestre, le lézard vivipare. Afin de moduler la capacité de cet organisme à faire face à ces coûts oxydatifs, nous manipulerons conjointement les conditions thermiques et les apports nutritifs en antioxydants (caroténoïdes et vitamine E alimentaire). Nous prédisons une augmentation des dommages biologiques et du vieillissement cellulaire dans les conditions chaudes accélérant significativement la croissance, et que cette augmentation soit réduite par l’apport en antioxydants et modulée par la microbiome.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à caractériser les patrons et les mécanismes des perturbations physiologiques et «microbiologiques» associées à l’accélération des stratégies d’histoire de vie chez des lézards exposés au réchauffement climatique. Nous combinerons une manipulation expérimentale du stress thermique chronique, des suivis du microbiote et une manipulation des capacités antioxydantes avec des analyses détaillées du vieillissement biologique, de la condition corporelle et de traits fonctionnels. Nos objectifs spécifiques seront d’analyser les effets sublétaux de l’accélération thermique lors des phases de croissance du cycle de vie, et de démêler les liens de cause à effet entre le vieillissement, le stress oxydatif, et l’accélération thermique du cycle de vie. Cette approche expérimentale nous permettra ainsi de faire progresser les connaissances très rares à l’heure actuelle sur la biologie thermique du stress oxydatif chez les reptiles et le lien entre cette biologie thermique et deux syndromes importants du vieillissement de l’organisme. Elle constituera aussi notre première étude du vieillissement biologique des lézards intégrant des informations sur leur microbiome, dans un contexte d’accumulation d’études sur le rôle de ce microbiome dans la biologie thermique, l’immunité ou l’équilibre énergétique des reptiles. Enfin, cette étude mécanistique et fonctionnelle est importante pour nous aider à mieux comprendre les processus de vieillissement biologique observés dans les populations naturelles. Dans un contexte de réchauffement climatique, il a été démontré qu’il avait un impact significatif sur la longévité des amphibiens et des reptiles à travers le monde, et en particulier sur les populations naturelles menacées du lézard vivipare.
Procédures
Des lézards immatures âgés d’un an seront capturés dans un élevage en extérieur au sein d'enclos semi-naturels au printemps (n=120) et maintenus en captivité pendant 1 mois dans différentes conditions thermiques (froid, intermédiaire et chaud) et avec de la nourriture supplémentée ou non en antioxydants naturels (lutéine, zéaxanthine et vitamine E) en fonction de leur lot expérimental (6 lots, 20 individus par lot dont 10 femelles et 10 mâles). Des prélèvements sanguins et salivaires (durée de manipulation de 3-4 minutes) seront effectués sur animaux vigiles au début, au milieu et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 3 prélèvements par animal). Des prélèvements du microbiote cloacal (durée de manipulation de 1 minute) seront effectués sur animaux vigiles avant et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 2 prélèvements par animal). Un échantillon de tissu caudal (durée de manipulation de 30 secondes) sera prélevé en fin d’expérience sur animaux vigiles. Tous les animaux seront ensuite relâchés dans des bacs en extérieur pour une phase de suivi post-expérimentation de deux mois dans des conditions naturelles (n=120). Des prélèvements sanguins et salivaires et des prélèvements du microbiote (durée de manipulation de 5 minutes) supplémentaires seront à nouveau effectués en fin de cette période post-expérimentale. Les animaux seront alors tous relâchés en liberté dans les enclos extérieurs.
Impact sur les animaux
Chez les subadultes, une augmentation de la croissance structurale a été mise en évidence en climat chaud mais avec des effets négatifs sur le maintien de la condition musculaire et sur la charge en ectoparasites. Chez les mâles adultes, une alimentation augmentée en caroténoïdes se traduit par des effets non significatifs sur la condition corporelle mais une augmentation des caroténoïdes dans le sang, alors que l’apport en vitamine E semble stimuler les défenses immunitaires chez d’autres lézards. Les effets attendus sont donc ceux d’une accélération thermique de la croissance corporelle dans la gamme de variation naturelle et une modération du stress oxydatif et des dommages associés à la croissance accélérée en conditions d’apports alimentaires en antioxydants. Ceci devrait impliquer un stress modéré se traduisant par une moins bonne condition physique et physiologique, un plus haut niveau de mobilisation des réserves ou de dommages oxydatifs chez les lézards des conditions les plus chaudes sans supplémentation d’antioxydants. Les effets attendus sont toutefois sublétaux et normalement réversibles. Les procédures expérimentales invasives comprennent des prises de sang, prélèvement de microbiote et un prélèvement de tissu caudal dont le cumul avec des contentions est susceptible d’engendrer du stress sur les animaux et un risque d'autotomie. Toutefois, d'après notre expérience et les travaux de la littérature vétérinaire, il n'y a pas d'effet indésirable des prélèvemens effectués au cours du projet. Par ailleurs, des points limites ont été établis et des mesures, notamment d'exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.
Devenir
Tous les animaux seront relâchés dans des enclos semi-naturels donc replacés en captivité dans des conditions proches du milieu naturel. Les animaux utilisés dans le projet viennent de ces enclos et donc on peut considérer qu'ils sont replacé en élevage en conditions extérieures mais pas réutilisés.
Remplacement
Il est impossible de remplacer le modèle biologique par un équivalent cellulaire ou in silico car l'étude écophysiologique de la plasticité de la croissance corporelle et du vieillissement biologique nécessite l'utilisation d'animaux dans des conditions contrôlées au laboratoire et aussi en conditions naturelles comme dans notre projet.
Réduction
Un échantillon important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences écophysiologiques des températures et d’un apport en antioxydants (120 animaux) dans la mesure où ces animaux sauvages capturés dans des enclos semi-naturels présentent une forte variabilité phénotypique (variabilité de taille, deux classes de sexe avec des mâles et des femelles, variabilité de comportement et de condition initiale) et génétique, et parce que les animaux seront divisés en 6 groupes expérimentaux. Ces effectifs ont été réduits au minimum par rapport aux 6 groupes expérimentaux du projet et aux besoins du suivi longitudinal des différents traits mesurés dans l’étude en nous basant sur une analyse de puissance issue de travaux antérieurs qui manipulait les températures nocturnes. Les analyses statistiques consisteront à comparer les traits des six groupes expérimentaux à l'aide d'analyse de variance (modèles linéaires classiques) ou de modèles mixtes pour les données répétées (données mesurées plusieurs fois pendant, au milieu et après l’expérience) selon le type de données. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.
Raffinement
En élevage, on raffinera aussi les conditions de maintien grâce à un enrichissement des cages et à l'utilisation de conditions climatiques avec des cycles journaliers (température nocturne variable selon les traitements, température diurne avec un gradient thermique pour la thermorégulation). Les cages individuelles sont enrichies à l'aide d'un abri, d'un abri artificiel pour la thermorégulation et d'un éclairage blanc naturel enrichi en ultraviolet. Les bacs d’hébergement en extérieur seront très proches du milieu naturel avec des conditions environnementales ambiantes, une végétation dense et des abris. Des points limites associés à la perte de masse (perte de masse supérieure à 30% de la masse initiale ad libitum) et au comportement et l’état général de l’individu seront appliqués avec arrêt des procédures expérimentales en cas de dépassement du point limite et basculement des conditions d'élevage des animaux vers des conditions optimales ad libitum, si nécessaire avec soins demandés par le vétérinaire référent. Les mesures et les prélèvement seront appliqués pendant un temps réduit sur chaque animal avec une contention douce pour limiter le stress de manipulation et effectuées par un personnel formé et compétent. Une phase post-expérimentale de repos au laboratoire avec estimation des performances digestives des animaux et de la condition corporelle sera proposée avant de relâcher les animaux dans les bacs. La phase de jardin commun sera effectuée dans des conditions quasiment naturelles. A noter qu’on utilisera une répartition en 3 groupes des animaux pour effectuer des mesures pendant la même contention d’un individu au cours de la même journée, et ainsi limiter le stress de manipulation au cours de l’expérience. Une technique d'imagerie sera utilisée pour identifier les animaux et une mesure sans manipulation de la température corporelle par IR sera utilisée. Une évaluation basée sur le comportement, les défauts de mue, et les changements de masse permettra de suivre l'état de santé des animaux. Des points limites ont été établis et des mesures, notamment d'exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.
Choix des espèces
Le lézard vivipare est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l'Europe et l'Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d'adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l'hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu'à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des oeufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Les immatures ont une croissance rapide et plastique et constitue le stade clef pour l'âge à première reproduction, la croissance en taille et donc la première reproduction dans la vie. Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure ».
Etude des mécanismes physiologiques et des interactions genes-environnement en réponse au stress thermique chez le porc en croissance
- Conservation des espèces
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Le stress thermique impacte à la fois le bien-être, la santé et la productivité des animaux d’élevage. Avec le changement climatique et l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleurs dans le monde, le stress thermique est devenu un enjeu majeur pour l’élevage. Le stress thermique induit une réduction de l’ingéré, ainsi qu’une diminution de l’absorption de certains acides aminés, ce qui va réduire la quantité de nutriments disponibles pour l’animal. En réponse au stress thermique l’animal doit donc ajuster l’ingestion, l’absorption et l’allocation des nutriments entre entretien et croissance pour maintenir l’homéostasie. Afin de pouvoir sélectionner des animaux résilients, c’est-à-dire ceux ayant une capacité à être affectés de façon minimale par la perturbation ou à récupérer rapidement, il est donc essentiel de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la réponse au stress thermique ainsi que leur variabilité génétique. Identifier des biomarqueurs ou des proxys liés à la réponse au stress thermique permettrait d’identifier plus tôt des animaux qui souffrent de stress thermique, mais aussi d’estimer la composante génétique de ces biomarqueurs et potentiellement de les intégrer dans des programmes de sélection génétique pour améliorer la réponse au stress thermique. L’objectif principal de ce projet est d’identifier des biomarqueurs candidats ou des proxys indicateurs de la tolérance à la chaleur, qui pourront ensuite être mesurés en routine pour estimer leur composante génétique. Nous proposons de comparer dans des conditions expérimentales contrôlées avec un phénotypage fin les réponses adaptatives de deux races de porcs contrastées, la race Large White sélectionnée pour ses performances de production et la race Créole caractérisée par sa bonne adaptation aux conditions tropicales, pendant la phase de croissance. Ainsi, ce projet permettra : 1) d’évaluer les effets directs et indirects du stress thermique sur les paramètres de croissance, sur la thermorégulation et sur le métabolisme, 2) d’étudier les interactions gènes-environnement, c’est-à-dire la différence de réponse au stress thermique entre 2 races contrastées.
Bénéfices attendus
Les données recueillies à la fois au niveau des performances, de la thermorégulation et du métabolisme permettront d’étudier les différences de réponses en fonction du génotype. Cette approche comparative de 2 génotypes contrastés permettra à la fois d’évaluer les interactions gènes-environnement en réponse au stress thermique mais aussi de caractériser finement la réponse thermorégulatrice chez des porcs d’une race locale adaptée à la chaleur. Cette étude sera la première à notre connaissance à quantifier les effets directs et indirects du stress thermique. De plus, les mesures en continu des différents paramètres de thermorégulation permettront de caractériser finement la capacité à dissiper la chaleur chez les 2 races et pourra indiquer de potentiels proxys indicateurs de tolérance à la chaleur. Identifier des biomarqueurs ou des proxys liés à la réponse au stress thermique permettrait d’identifier plus tôt des animaux qui souffrent de stress thermique, mais aussi d’estimer la composante génétique de ces biomarqueurs et potentiellement de les intégrer dans des programmes de sélection génétique pour améliorer la réponse au stress thermique.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à 2 prises de sang (en début et fin d'experimentation) qui seront effectuées en moins de 5 min chacune par animal. Tous les animaux subiront 2 interventions chirurgicales (pour la pose et le retrait des capteurs de mesure en continu de la température, au début et à la fin de l'expérimentation) avec une anesthésie de 30 min chacune. Tous les animaux seront hébergés en cases individuelles pendant 5 semaines. Une partie des animaux (n=36) sera soumis à un stress thermique équivalent aux conditions d'élevage en milieu tropical pendant 5 semaines.
Impact sur les animaux
L'hébergement en case individuelle, nécessaire pour le suivi individuel de l'ingéré, pourra induire un stress chez les animaux. La prise de sang et l’injection de l'anesthésiant pour l'opération peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site de prélèvement/injection. La prise de sang peut également engendrer un hématome. Les différentes manipulations peuvent également générer du stress, notamment la contention liée à la prise de sang. Le réveil suite à l'anesthésie peut également générer un stress.
Devenir
Tous les animaux sont maintenus en vie et replacés en élevage à la fin des différentes procédures.
Remplacement
L'objectif est de caractériser les mécanismes physiologiques et génétiques liée à la réponse au stress thermique. Il s'agit de caractères complexes dont le déterminisme est très probablement polygénique. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro pertinent permettant d’appréhender l’étude de ces caractères complexes. L'utilisation de l'animal est donc nécessaire pour documenter les réponses physiologiques, génétiques et comportementales.
Réduction
L'effectif des différents lots est contraint par le nombre de loges disponibles dans chaque batiment (12 loges en batiment à ambiance controlée, 12 loges en batiment semi ouvert). Pour chaque répétition, les effectifs varient donc entre 6 et 12 animaux pour les différentes conditions environnementales testées. Nous nous intéressons à l'effet de la race et du traitement ainsi qu'à l'intéraction entre ces 2 effets. L'effectif de chacune des 6 modalités (entre 9 et 18 animaux au total sur les 3 répétitions) est l'effectif minimum pour mettre en évidence des effets statistiques significatifs . Par ailleurs, l'aquisition de données longitudinales (capteurs de température, de rythme respiratoire, d'activité associés à des caméras de suivi de comportement) permettra d'optimiser l'utilisation de chaque animal.
Raffinement
Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux et où le personnel est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. Des temps d'adaptation aux loges individuelles et des temps de récupération après les opérations ont été prévus pour réduire l'impact de ces procédures sur les animaux. L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Ainsi des comportements anormaux pourront permettre la détection précoce des pathologies et de situations de mal-être. Les animaux en post-opératoire seront particulièrement suivis grâce à une grille de score clinique. La prise de sang sera raffinée en utilisant l'entrainement des animaux pour réaliser une prise de sang sans contention. Tous les animaux seront entrainés durant les jours précédents la prise de sang à lever la tête pour boire une boisson sucrée au biberon tout en massant l'encolure pour simuler la prise de sang jusqu'a pouvoir rélaiser la prise de sang elle-même. Si l'entrainement n'est pas suffisant pour certains animaux pour réussir la prise de sang, le lasso nasal sera utilisé en dernier recours. Dans tous les cas, un renforcement positif à base d'eau sucrée sera donné à tous les animaux juste après la prise de sang. Les prises de sang et la chirurgie seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser les prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés et opérés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications.
Choix des espèces
Le porc est particulièrement sensible au stress thermique, qui induit une diminution de sa consommation alimentaire. La compréhension des mécanismes de réponse au stress thermique permettrait d’améliorer la robustesse des animaux et leur bien-être. Nous utiliserons des porcs en croissance car ils sont particulièrement sensibles au stress thermique et soumis à ce type de stress dans les élevages lors des vagues de chaleur ou dans les pays tropicaux.
Etude des flux métaboliques liés au système ANP/GCA, en conditions de stress thermique
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
L’obésité est une maladie chronique, évolutive et multifactorielle, qui représente la cinquième cause de mortalité mondiale et se caractérise par un excès de poids causé par un excès de tissu adipeux. Ce dernier est composé de cellules adipeuses (adipocytes) dont il existe plusieurs types. On distingue ainsi le tissu adipeux blanc et le tissu adipeux brun ; le premier ayant plutôt un rôle de réserve d’énergie et le deuxième ayant plutôt un rôle de production de chaleur. Ce rôle thermogénique du tissu adipeux brun est consommateur de calories et pourrait être une piste intéressante dans le traitement de l’obésité. L’objectif principal de ce projet est de comprendre et identifier de nouveaux mécanismes et systèmes de régulation de l’activité thermogénique des adipocytes bruns/beiges dans un organisme complexe tel que le modèle murin.
Bénéfices attendus
Une forte prévalence (ou activité) de tissu adipeux brun (TAB) diminue fortement l’incidence des maladies cardiométaboliques comme le diabète de type 2 (DT2). Un enjeu majeur vise à comprendre les mécanismes de régulation du TAB et son rôle dans la gestion des flux de nutriments comme le glucose. Ces recherches pourraient mener à des pistes thérapeutiques potentielles dans le traitement des complications de l’obésité comme le DT2. Ce projet devrait nous apporter des connaissances théoriques nouvelles sur la biologie du TAB et pourrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles et stratégies de prise en charge de l’obésité et du DT2.
Procédures
Les animaux seront tatoués aux phalanges avec biopsie d’oreille pour génotypage. Ils seront soumis à des gavages une fois par jour pendant une semaine, soit 5 gavages au total (10 secondes/gavage). Ils recevront 6 injections au total (10 secondes/injection) et 7 prélèvements sanguins sur animal vigile à l'extrémité de la queue n'excédant pas 2 minutes consécutives. Ils seront aussi soumis à une chirurgie de 30 minutes une fois au cours de leur vie, un hébergements au froid (6°C) de 5 heures maximum et des isolements temporaires (maximum 7 heures).
Impact sur les animaux
Les manipulations génétiques envisagées ne devraient pas s’accompagner de souffrance animale particulières dans des conditions d’hébergement standard. Les animaux subiront divers stress, notamment des chirurgies surveillées avec gestion de la douleur et des expositions au froid en cages individuelles avec surveillance de la température corporelle. Effets indésirables potentiels liés aux expérimentations : - Stress et légère douleur lors du tatouage et biopsie d’oreille. - Inconfort lors des pesées (durée inférieure à 1 minute). - Inconfort et/ou stress lié au gavage et à la contention (durée inférieure à 15s), 1 fois/jour sur 5 jours, pouvant causer des irritations oesophagiennes. - Inconfort et/ou légère douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémité de la queue. - Inconfort, légères douleurs et rarement la mortalité (inférieure à 10%) lors des chirurgies sous anesthésie gazeuse et analgésie locale et centrale. - Stress, inconfort et douleur lors des expositions au froid (5 heures) avec isolement, jusqu'à 7 heures.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour récolter des tissus suite à une stimulation thermique et/ou un traitement pharmacologique. Pour toute cohorte de ce projet, les animaux ne seront pas ré-utilisés. Ils seront mis à mort à l'issue de leur période d'analyse, ceci dans le but de prélever tous les tissus d'intérêt à ce projet, notamment les différents dépôts adipeux de l'organisme, mais aussi le foie, les muscles, le pancréas, le cœur et les reins.
Remplacement
Une partie importante de ce projet réside dans l’étude approfondie des mécanismes permettant à certaines protéines et/ou substrats énergétiques de réguler la thermogenèse des animaux. Des études de biochimie et de biologie cellulaire peuvent être réalisées sur des lignées cellulaires établies récemment dans notre laboratoire. Ces cellules peuvent subir des modifications du génome, ce qui permettra de remplacer l’utilisation de modèles animaux pour générer des adipocytes bruns dont l’expression des protéines est modifiée. Par ailleurs, nous utilisons déjà des modèles cellulaires développés au laboratoire dans le but de réduire l’utilisation de modèles animaux. Cependant, les régulations physiologiques et communications endocrines entre le cœur et les organes métaboliques clés comme le tissu adipeux brun (TAB) ne peuvent pas être étudiées dans des cultures 2D ou 3D. Le tissu adipeux brun est composé de plusieurs autres types cellulaires différents des adipocytes bruns et en lien avec les autres organes pour le maintien de l’homéostasie métabolique de l’organisme considéré. C’est pourquoi l’utilisation de procédures d’expérimentation sur le modèle murin sont nécessaires. Aucun autre modèle n’est susceptible d’apporter les réponses aux questions posées. Les modèles murins décrits dans ce projet s’inscrivent dans un niveau préclinique préalable à un éventuel transfert à visée thérapeutique chez l’Homme. Nous utiliserons dans toute la mesure du possible les banques de données accessibles en ligne. Celles-ci permettront d’acquérir des informations sur la régulation de nos protéines d’intérêt sans avoir à reproduire certaines données déjà accessibles.
Réduction
En raison d’une hétérogénéité interindividuelle significative des paramètres physiologiques étudiés, les différentes procédures de phénotypage métabolique nécessiteront d’utiliser 15 animaux contrôles (femelles) et 15 animaux génétiquement modifiés (femelles) par cohorte expérimentale en moyenne. Ce nombre est le nombre minimal permettant d’obtenir des résultats robustes basés sur une puissance statistique suffisante et permettant de réduire le nombre de cohortes dans une même condition expérimentale , et ce en tenant compte de potentiels animaux non répondeurs ou « outliers ». Prenant en compte la plus petite différence biologique interprétable que nous pourrions avoir lors de nos procédures, ainsi que le fait que des études statistiques sont probantes à partir d'un nombre suffisant. Nous avons estimé que pour établir une différence éventuelle entre nos groupes il est nécessaire d'avoir au minimum 15 individus (tenant en compte les non répondeurs éventuels et les pertes possibles lors de la chirurgie), soit 15 femelles contrôles et 15 femelles génétiquement modifiées par cohorte. L'usage de 2 cohortes par procédure est justifié par l'éthique scientifique qui permet d'établir qu'un résultat est vrai quand il a été répété à plusieurs reprises dans les mêmes conditions expérimentales sur des lots différents.
Raffinement
Afin de maintenir le bien-être animal, les souris seront observées quotidiennement par les zootechniciens, ce qui permettra de déceler très rapidement toute souffrance. Un suivi du poids régulier (hebdomadaire) viendra compléter ces observations. Les souris seront placées, au maximum par 5, dans des cages comprenant des enrichissements (feuille d’essuiemains, bâtonnet de bois, bandes de papier KRAFT = sizzle-nest). Les animaux ne seront pas isolés, à l’exception des 5 jours post-chirurgie, ils resteront malgré tout en contact visuel et olfactif avec leurs congénères. La classe de gravité de la procédure utilisée dans ce projet est modérée et n’est pas répertoriée comme engendrant des pertes d’animaux. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et des plaques chauffantes. Lors de la modification de la température d'hébergment (6°C), des contrôles tels que surveillance accrue ou prises de températures seront effectués afin de vérifier le bon état de santé des animaux.
Choix des espèces
La souris, mammifère proche de l'Homme, est le modèle animal expérimental le plus étudié dans la littérature notamment pour les études physiologiques et métaboliques, ce qui permet de meilleures comparaisons et une certaine pertinence des résultats. Cette pertinence est améliorée par l’humanisation des modèles murins au niveau génétique et environnemental, ce dont nous tenons compte de par l’utilisation de diverses températures d’hébergement. Nous étudions l’importance des protéines impliquées dans la régulation de la thermogenèse par les adipocytes bruns. A travers l’utilisation du modèle souris, nous pouvons travailler sur des modèles génétiquement modifiés qui présentent une invalidation pour le/les gène(s) d’intérêts ou des modifications géniques similaires à celles retrouvées chez des patients. Les souris débuteront la procédure entre 6 et 10 semaines correspondant au début de l'âge adulte, une période où l'organisme est mature tout en étant encore jeune. À ce stade, la délétion génique est stable, ce qui garantit la fiabilité des analyses phénotypiques et fonctionnelles.
Stress thermique : Effets sur la physiologie, le comportement et les traits d’histoire de vie chez la caille japonaise
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
L’un des défis majeurs de notre époque est d’anticiper l’ampleur des changements environnementaux globaux. Ceux-ci se traduisent par une hausse des températures moyennes et une augmentation des événements climatiques extrêmes, comme les vagues de chaleur. Ces modifications affectent les écosystèmes en influençant la phénologie, la distribution des espèces et les réseaux trophiques. Elles impactent également les traits d’histoire de vie, le comportement et la physiologie des organismes. Comprendre la capacité des espèces à s’adapter aux variations de température est donc essentiel. Les organismes possèdent une plage thermique optimale pour leur physiologie. Chez les endothermes (organismes capables de maintenir une température corporelle constante), la zone de neutralité thermique représente l’intervalle où aucune production ou dissipation active de chaleur n’est nécessaire. Au-delà de cette limite, le stress thermique impose aux individus de dissiper activement la chaleur. Des températures extrêmes influencent la croissance, la reproduction et la survie. À l’échelle physiologique, ces variations peuvent modifier la production de corticostérone, une hormone de stress, dont l’élévation pourrait accélérer le vieillissement cellulaire. Notre compréhension des effets du stress thermique sur les réponses moléculaires (dégâts sur l’ADN), physiologiques et comportementales reste limitée. Explorer ces mécanismes et leurs conséquences sur la reproduction et la survie permettrait de mieux prédire l’impact des changements climatiques sur la dynamique des populations. Ce projet étudie les effets du stress thermique en analysant divers mécanismes physiologiques et moléculaires chez la caille japonaise (Coturnix japonica). L’objectif est d’évaluer l’impact d’une hausse de température sur le métabolisme, les marqueurs du vieillissement, la réponse au stress ainsi que la survie et la reproduction. Ces résultats seront essentiels pour évaluer la résilience des individus face au stress thermique et identifier les effets des modifications climatiques sur leur survie et leur reproduction, contribuant ainsi à une meilleure surveillance des réponses biologiques aux changements globaux.
Bénéfices attendus
Le projet apportera des bénéfices en termes de connaissances fondamentales concernant : - La capacité des organismes à s'adapter lors d'une exposition prénatale à une vague de chaleur - les mécanismes physiologiques sous-tendant l’effet d’un stress thermique sur le vieillissement cellulaire - l’importance des effets d’un stress thermique sur la survie et la reproduction des organismes. Ces connaissances fondamentales visant à caractériser la réponse au stress thermique et aux températures anormalement chaudes, sont notamment nécessaires dans une optique de suivi de la réponse des organismes aux changements climatiques. A long-terme, tester les conséquences du stress thermique sur la condition physique et les mécanismes physiologiques sous-jacents pourra permettre une meilleure modélisation des effets futurs de ces changements sur les réponses adaptatives des organismes.
Procédures
Voici les durées des gestes cités qui seront réalisés sur animal vigile, les 160 animaux de l’expérimentation sont concernés par ces procédures : -Exposition chronique à une température de 30±2°C lors de la croissance et exposition aigue à 40°C pendant moins de 4h lors de la mesure du métabolisme à J50 et J100. -Prélèvements de sang (30s) réalisés à J8, J20, J50, J60 et J100 puis une fois tous les 6 mois jusqu’à la mort de l’animal, -Prélèvement de plumes (≤10s) réalisés 1 fois à J20, -Analyses métaboliques dans une chambre calorimétrique (de 20h à 12h le lendemain) réalisées à J50 et J100 -Un des objectifs de l’étude etant de mesurer comment certains comportements (néophobie, exploration, etc.) peuvent être affectés par un stress thermique lors du développement et/ou de la croissance, les animaux seront placés dans une arène circulaire (1m30 de diamétre) et leurs comportements d'exploration ou d'approche d'un nouvel objet seront enregistrés durant 2 sessions de ≤30min chacune à J20 et J50.
Impact sur les animaux
La manipulation lors des différentes mesures (baguage, pesée, prise de sang, etc.) peut entrainer de la peur/de la détresse chez l’animal. Lors des prises de sang, la piqure d’aiguille entraîne un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquence un stress physique léger de courte durée. Le prélévement de deux plumes à J20 entraine un stress lié à la contention ainsi qu’une douleur légère ayant pour conséquences un stress physique leger. Lors de l’évaluation comportementale, les animaux seront isolés ayant pour conséquence une peur/détresse légère à modérée ainsi qu’une exposition à un nouvel environnement. Lors de la mesure du taux métabolique, les animaux seront isolés au cours de la nuit puis au cours de la matinée suivante qui inclue une exposition graduelle (sur une durée de 4h) à un stress thermique. Cette manipulation peut entrainer un stress physique (isolement, mobilité réduite, environnement non adapté) et physiologique (faim, soif) modéré.
Devenir
Toutes les femelles seront gardées à l’élevage et suivies jusqu’à leur mort naturelle. Après la maturité sexuelle, 75% des mâles seront placés à l’adoption, et si celle-ci n’est pas possible ils seront euthanasiés pour collecter des tissues permettant des analyses physiologiques complémentaires.
Remplacement
Le projet vise à comprendre l’effet du stress sur le vieillissement cellulaire et les mécanismes physiologiques/cellulaires sous-jacents. L’exposition à un environnement stressant engendre une multitude de bouleversements physiologiques qui implique différentes cellules et différents organes, mais également les communications inter-cellulaires et inter-organes, ce qui ne peut pas être reproduit via des approches substitutives disponibles à ce jour.
Réduction
Le nombre d’individus utilisé a été réduit au minimum nécessaire à l’obtention de résultats statistiquement appropriés aux objectifs. Cela est possible grâce à la réalisation de l’expérimentation en 2 sessions (une par an) qui permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés lors de la deuxième session en fonction des résultats obtenus lors de la première session. Certaines mesures comme les prises de sang, les mesures morphologiques et celles du comportement ont été regroupées afin de réduire le nombre de manipulation des animaux.
Raffinement
Les différentes phases du protocole ont été conçues avec soin pour favoriser le bien-être des animaux pendant les procédures : - stabulation en groupes mixtes au sol en densité modérée - température optimale (pour le groupe contrôle), nourriture et eau ad libitum - enrichissement structurel : cachettes, brises-vue et capsules de bouteilles (jouets) - enrichissement alimentaire (litière dense propice au fouissage, vers de farine dispersés 1x/jour dans la litière) - Lors des différentes mesures et dans l’élevage, des points limites précoces feront l’objet d’une attention spécifique. Si un animal présente des signes de souffrance (listés dans un arbre décisionnel précis), il sera soit retiré de l’expérimentation, traité si besoin et replacé dans des conditions contrôle, soit mis à mort si les souffrances sont irréversibles et après avis du véterinaire référent.
Choix des espèces
La caille japonaise, utilisée pour ce projet, présente à la fois une sensibilité au stress thermique ainsi qu’une facilité d’incubation artificielle et la capacité de prospérer dans des environnements de laboratoire contrôlés, ce qui fait d’elle un bon modèle pour étudier les effets du réchauffement climatique. Les cailles peuvent servir d'analogues à de nombreuses espèces d'oiseaux vivant au sol ou à de petits animaux terrestres, en particulier dans les zones semi-arides ou tempérées. De plus, cette espèce est un excellent modèle aviaire dans un contexte d’étude du vieillissement. Son cycle de vie court (de 50 à 60 jours entre l’éclosion et la maturité sexuelle) permet de réaliser des études jusqu'à l'âge adulte des individus en un temps réduit. Les animaux seront utilisés au stade poussin (début de procédure à J2) afin d'étudier les effets d'un stress thermique lors de la croissance. Ils seront également suivis au stade adulte (tous les 6 mois jusqu’à leur mort) afin d’évaluer les effets à moyen et long terme du stress thermique éprouvé lors du développement embryonnaire et/ou de la croissance.
Influence d’une supplémentation alimentaire en extraits de pépin de raisin suite à une exposition à un stress thermique et/ou à des pesticides sur les performances reproductives, la fertilité et la qualité des descendants des poules et des coqs
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Des études réalisées in vivo ont montré non seulement un effet néfaste du stress thermique (ST) mais aussi celui d'une exposition à des pesticides sur les performances reproductives chez la volaille. D'autre part, ces deux facteurs environnementaux sont associés à une augmentation du stress oxydatif. Cependant, nous ne connaissons pas les effets de leur association sur la fertilité chez la femelle et le mâle et la viabilité des descendants. Les extraits de pépins de raisin possèdent des propriétés anti-oxydantes importantes qui ont pour effet de réduire le stress oxydatif. Ces propriétés sont bénéfiques pour augmenter la durée de vie des cellules et réduire les pertes embryonnaires. Ainsi, notre hypothèse est que les extraits de pépin de raisin pourraient aider à limiter les effets néfastes du ST et/ou de l'exposition aux pesticides. Nos objectifs sont: - de mieux déterminer l'impact d'un ST observé en cas de vagues de chaleur associé ou non à une exposition à des pesticides retrouvés à des doses environnementales sur la fertilité de la poule et du coq. - de tester des approches alimentaires en particulier la supplémentation en extrait de pépins de raisin comme moyen pour réduire les effets néfastes du ST et des pesticides.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les effets physiologiques d’une exposition à un mélange de pesticides associé ou non à un stress de température chez les oiseaux. De plus, il permettra aussi de proposer des solutions afin de limiter les effets négatifs de ces expositions par une supplémentation naturelle en antioxydants.
Procédures
L’ensemble des animaux recevront un stress thermique sur une durée d’une semaine. Ils recevront entre 2 et 6 prélèvements de sang et 6 prélèvements de sperme. Ces actes durent en moyenne 30 secondes. Les coqs seront placés en cage individuelle pour une durée de 9 semaines.
Impact sur les animaux
Pour les coqs, un stress lié au passage en cage peut être observé chez nos animaux, entraînant notamment des troubles du comportement alimentaire qui durent généralement de 48 à 72 heures. Les prélèvements de semences peuvent éventuellement engendrer du stress. Pour les poules et les coqs, l’exposition des animaux à un stress thermique d’élévation de température peut entrainer un inconfort avec une réduction de la prise alimentaire et des manifestations de halètement et de déploiement des ailes pour réguler la température corporelle. De plus, la contention lors des prises de sang engendre du stress pour l’animal, une légère douleur au niveau du site de prélèvement et un éventuel hématome. Les pesées peuvent aussi engendrer du stress.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin d'effectuer le prélèvement d'organes et/ou pour éviter la dissémination des polluants.
Remplacement
Pour évaluer les réponses physiologiques telles que l’évolution du poids, l’engraissement, la performance de ponte et la fertilité, il faut disposer des mesures sur les animaux et le modèle le plus adapté est la poule, le coq et le poussin dans notre protocole.
Réduction
Du sang sera prélevé sur des poules, coqs et poussins. Pour les adultes, cela constitue l’ensemble des animaux en expérimentation alors que pour les poussins cela représente environ 20% des animaux. Nous cherchons à mettre en évidence des variations possibles du stress thermique et/ou des pesticides mais aussi celles de la supplémentation en extraits de pépin de raisin sur les performances de ponte et de fertilité et des marqueurs physiologiques de stress cellulaire. Un des paramètres principaux de ce stress est l’index de stress oxydatif de l’animal. L’unité statistique pour les analyser sera l’animal qui sera son propre témoin avant et pendant le stress thermique. Pour calculer l’effectif requis pour atteindre une puissance de 80%, nous nous sommes appuyés sur des études précédentes montrant que 10 animaux sont nécessaires pour voir une différence de ce marqueur en réponse à une supplémentation de 0.5% de la quantité d’aliment en extraits de pépin de raisin. Chez les poules, nous prélèverons non pas 10 mais les 30 animaux de chaque lot car nous souhaitons mesurer la concentration d’hormones impliquées dans l’engraissement et la reproduction dont nous supposons que les différences seront plus faibles entre les lots nécessitant plus d’animaux.
Raffinement
Les poules seront maintenues dans un bâtiment d’élevage standard, au sol sur litière avec copeaux de bois dans des parquets (9 m2) où elles resteront en groupe. Elles disposeront de plusieurs enrichissements (blocs à piquer, perchoir, …). Les animaux auront à disposition des éléments permettant de grimper et de se cacher. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux tout au cours de l’élevage. Pour limiter les phénomènes de picage, des répulsifs dit anti picage pourront être appliqués sur les animaux victimes de picage. Pour les poussins, la taille du parquet sera suffisante pour leur permettre de se déplacer avec une zone de repos significative en plus de l’espace mangeoire et abreuvement. Ils disposeront également de plusieurs enrichissements (balles de couleur…) Les coqs hébergés en cages individuelles pendant 9 semaines comprenant 2 semaines d’adaptation bénéficieront d'un milieu enrichi par un jouet à picorer et de la proximité avec leurs congénères permettant des échanges visuels, olfactifs et auditifs. Les animaux seront soumis à une observation soutenue, plusieurs fois par jour, afin de détecter le plus précocement possible toute dégradation du bien-être. Un arbre de décision visant à faciliter la gestion quotidienne des animaux (atteinte ou non du point limite) a été développé et sera fourni aux techniciens chargés du suivi des animaux. Deux expérimentateurs seront mobilisés afin de permettre la réalisation d'une contention appropriée du poulet par l'un pendant que l'autre réalisera la prise de sang. Ceci permettra de limiter les mouvements éventuels des animaux susceptibles d'engendrer un échec de la prise de sang.
Choix des espèces
La poule et le coq ont été choisis comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. Nous étudierons les animaux à deux stades physiologiques différents: -stade adulte (poules et coqs) afin d’étudier les performances reproductrices et la ponte chez les poules. - stade jeune poussin afin de déterminer l'effet du ST et/ou d'une exposition de pesticides sur la croissance des descendants.
Evaluation des effets combinés des stress thermique, chimique et radiologique chez le poisson modèle Danio rerio
- Protection de l’environnement
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment différents facteurs de stress affectent les écosystèmes aquatiques. Ces écosystèmes sont exposés à des produits chimiques et à des radiations. Le changement climatique augmente la température, ce qui perturbe la vie des animaux et rend les produits chimiques plus toxiques. Habituellement, on étudie la toxicité de chaque substance séparément. Ce projet veut voir comment ces substances interagissent ensemble, soit en augmentant, soit en diminuant leurs effets. Des études précédentes sur le poisson ont montré des résultats intéressants. Ce projet complète les recherches en cours sur les effets combinés des radiations et de la chaleur sur les poissons.
Bénéfices attendus
Ce projet confronte la méthodologie de l’évaluation du risque actuellement en cours. Il devrait fournir une réponse sur la nature des interactions entre le stress ionisant et d’autres stresseurs (substances chimiques, stress thermique) présents dans les écosystèmes aquatiques.
Procédures
Les animaux seront exposés à 3 stresseurs combinés pendant maximum 8 jours pour les larves et 30 jours pour les adultes.
Impact sur les animaux
La méthodologie de protection de l’environnement nécessité l’identification d’effets phénotypiques ayant des conséquences sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Il conviendra d’acquérir des données sur la mortalité des stades précoces. La construction des relations dose/réponse (mortalité) nécessite d’obtenir 100 % de l’effet recherché. L’exposition parentale contribue à la radiosensibilité des stades précoces, conduisant à la mortalité des larves. Ainsi, certaines conditions expérimentales conduiront à la mortalité des larves. D’autres conditions d’exposition conduiront à des effets sublétaux, sans conduire à la mort de l’animal : retard dans l’éclosion, croissance impactée (ralentissement).
Devenir
Les embryons utilisés dans le projet seront produits par les poissons zèbres adultes de notre animalerie. Excepté pour les conditions contrôles, les embryons seront exposés à différents stresseurs, nécessitant leur euthanasie à l’issue des 8 jours d’expérimentation post fertilisation. La recherche des effets moléculaires nécessite l’utilisation des embryons « contrôles ». Il en est de même pour le stade adulte.
Remplacement
Le projet utilise un modèle animal in vivo pour mesurer des effets phénotypiques délétères en lien avec la perturbation de la structure et/ou du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Il n’existe pas de méthodologie pour déterminer de telles perturbations sans utiliser de modèle animal.
Réduction
Les travaux antérieurs ont permis de déterminer le nombre d’individus (embryons et adulte) nécessaires aux expérimentations. Les effets subtils de l’irradiation gamma nécessitent d’utiliser au moins 72 embryons/larves par condition afin de mettre en évidence des effets statistiquement significatifs. Le retour d’expérience du laboratoire montre que l’obtention régulière d’œufs nécessite la présence de 20 couples reproducteurs (procédure 1). Un minimum de 5 couples par condition est nécessaire pour obtenir suffisamment d’œufs pour la procédure 2.2.
Raffinement
Les poissons adultes ne ressentent pas de douleur dans cette procédure. Les mesures pour réduire la douleur sont donc appliquées aux poissons au stade embryonnaire et larvaire. Cependant, l'utilisation d'anesthésie et d'analgésie peut cacher les effets que les chercheurs cherchent à observer, ce qui rend leur application difficile. Le suivi des limites expérimentales ou de la mortalité ne peut pas être effectué dans certaines conditions, mais il est possible dans des conditions où la mortalité n'est pas induite.
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un organisme modèle régulièrement utilisé en écotoxicologie. De nombreuses données en écophysiologie, en biologie de la reproduction et des outils moléculaires performants sont disponibles. L’équipe utilise depuis de nombreuses années ce modèle animal. Contrairement aux poissons autochtones, il permet la fourniture d’œufs tout au long de l’année, facilitant la réalisation des expérimentations. De plus, son développement embryonnaire est rapide, permettant l’étude des effets de stresseurs sur ce stade biologique radiosensible. Les recherches montrent que les premiers stades de développement des animaux sont les plus sensibles aux rayonnements ionisants. Nos expériences sur le poisson confirment cette sensibilité chez les embryons et les larves. C'est pourquoi nous avons choisi de concentrer notre étude sur ces stades de développement particulièrement sensibles.
Effet du stress thermique chez la brebis : recherche d’indicateurs dans le lait à l’aide des spectres moyen infra rouge pour une évaluation de la santé et du bien-être des animaux
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Objectifs
Les éleveurs, pour s’adapter aux nouvelles contraintes climatiques, ont besoin d’outils, robustes, pratiques, peu couteux et acceptés par la société pour anticiper les risques et développer des pratiques qui permettent de gérer les périodes plus difficiles. Dans les troupeaux laitiers, le lait est un fluide biologique facilement disponible, non invasif, et qui pour de nombreux élevages fait l’objet d’un contrôle laitier régulier. Ce contrôle repose sur une analyse en moyen-infrarouge (MIR) pour doser les principaux composants du lait. Son utilisation pourrait être développée et systématisée, que ce soit en tant qu’outil de pilotage du troupeau dans un objectif d’améliorer la santé et le bien-être de l’animal, en préventif ou en correctif. Le présent projet a pour objectif d’explorer cette possibilité dans les troupeaux laitiers de petits ruminants.
Bénéfices attendus
Meilleure appréhension des effets du stress thermique sur les animaux et leur production. Premières recherches sur des indicateurs potentiels qui permettront le développement d’outils à destination des éleveurs pour le pilotage du troupeau dans un objectif d’amélioration de la santé des animaux.
Procédures
Sont prévus 4 types de prélèvements sur animaux vigiles: -Laine : 1 tonte début et en fin de projet (2 tonte, durée par tonte : 2 minutes) -Contenu ruminal : 1 prélèvement de 40mL par sonde gastrique en début et fin de projet (2 prélèvements à 6 semaines d'écart, durée par sondage : 2 minutes) -Sang 1 prélèvement de 10 mL réalisé à la veine jugulaire 5 fois à 1 semaine d'intervalle (soit
Impact sur les animaux
Un effet délétère du stress thermique est attendu, c’est l’une des hypothèses de ce travail visant à en étudier les effets pour mieux les anticiper. Les prélèvements de sang et de contenu digestif peuvent générer un stress et être une source de lésion (hématome et lésions buccales principales). La contention et en particulier sa durée est bien souvent l'élément le plus stressant pour les animaux d'élevage. Pour limiter ces risques nous utiliserons une cage à contention adaptée aux ovins et à laquelle les animaux ont été habitués, et seul le personnel formé et maitrisant ces gestes techniques réalisera les prélèvements.
Devenir
Tous les animaux sont conservés sur l’élevage pour des cycles de production laitière ultérieurs
Remplacement
L’objectif de l’étude est d’explorer les effets d’un facteur environnemental (la température) sur les fonctions biologiques d’un animal et leurs intéractions. Ceux-ci ne peuvent donc être étudiés in-vitro.
Réduction
Une formule statistique nous a permis de calculer le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir suffisamment de précision dans nos résultats pour répondre aux objectifs de notre travail.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés sur une aire paillée en groupe, de manière à exprimer leurs comportements sociaux, et ils auront la possibilité d’exprimer leur comportement naturel d’herbivore en ayant accès au paturage sur des prairies permanentes. Le milieu en bergerie est enrichi avec des brosses ou grattoirs. Afin de limiter le stress de contention, les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié et habitué, à l’aide de matériel de contention adapté aux ovins (combi-clamp) et auxquels les animaux sont habitués. Les prélèvements de sang et de contenu digetif se feront successivement lors de la même contention, afin de réduire au maximum le temps de contention de chaque animal. Les animaux font l’objet d’une surveillance toute particulière au moment des prélèvements et sur 24h après ceux-ci. Les animaux seront observés lors des prélèvements, en vue d’identifier des signes de stress, de douleur, ou de gène respiratoire ou de déglutition. Tout animal malade, qui ne s'adpterait pas aux contraintes de l'essai ou qui serait lésé lors des prélèvements sera retiré du protocole et le cas échéant soigné selon l'avis du vétérinaire de l'élevage.
Choix des espèces
Pour étudier les effets du stress thermique chez les ovins, l’utilisation de l’espèce ovine est obligatoire en particulier en raison de leur toison et de leur comportement de chaume. Ce dernier se traduit par un regroupement en cercle des animaux qui placent leur tête au centre du cercle. Pour étudier l'impact sur la production laitière, il est impératif d'avoir des femelles en lactation. Les animaux seront des primipares (1ère à la première mise-bas) afin d’accentuer les effets et comportements visés par cette étude.
Evaluation à l’aide d’un biomarqueur du stress thermique de la truite arc-en-ciel en aquaculture
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Objectifs
Le projet vise à développer un outil non létal et, dans la mesure du possible, non invasif pour évaluer la résistance au stress thermique chez la truite arc-en-ciel, espèce clé de l’aquaculture française. Les objectifs sont d’évaluer la faisabilité et la pertinence des prélèvements de mucus épidermique et branchial pour l’identification de biomarqueurs liés à la résistance thermique pour à terme développer un outil opérationnel permettant d’intégrer ces biomarqueurs dans des programmes de sélection génétique pour une aquaculture plus résiliente.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples et visent à répondre aux défis posés par l’augmentation des températures dans les élevages aquacoles, un enjeu croissant en raison du changement climatique. Ce projet permettra tout d’abord de développer un outil innovant, non létal et potentiellement non invasif, pour évaluer la résistance individuelle des poissons au stress thermique. Cet outil, basé sur l’analyse de biomarqueurs spécifiques tels que les microARNs circulants dans des fluides biologiques comme le mucus épidermique ou branchial, constitue une avancée majeure pour l'évaluation de la résistance des poissons. Il évitera les contraintes liées aux méthodes actuelles, qui nécessitent souvent des mises à mort ou des manipulations invasives, et répondra ainsi aux préoccupations croissantes en matière de bien-être animal. Sur le plan pratique, cet outil pourra être utilisé dans les programmes de sélection génétique pour identifier et reproduire les individus les plus résistants au stress thermique, renforçant ainsi la résilience des populations de truites arc-en-ciel face aux épisodes de canicule de plus en plus fréquents. De plus, il permettra d’évaluer l’efficacité de nouvelles stratégies nutritionnelles visant à améliorer la tolérance thermique des poissons tout en maintenant des performances de croissance optimales. Enfin, les résultats du projet apporteront des connaissances fondamentales précieuses sur les mécanismes physiologiques et moléculaires de la réponse au stress thermique chez les poissons. Ces données contribueront non seulement à améliorer la durabilité des systèmes aquacoles, mais aussi à renforcer la compétitivité de la filière truiticole française en proposant des solutions concrètes et adaptées aux enjeux environnementaux actuels.
Procédures
Les poissons anesthésiés subiront un prélèvement sanguin à 10 semaines après le début du test. Pour chaque individu, le prélèvement durera moins de 30 secondes et le volume prélevé ne dépassera pas 0,32ml, ce qui respecte la limite de prélèvement recommandée. Les prélèvements de mucus épidermique et branchial seront réalisés à l'aide d'écouvillons de petite taille, spécifiquement conçus pour minimiser l'impact sur le bien-être des poissons. Cette approche permet de limiter les nuisances physiques et le stress induit par les manipulations, en réduisant la durée et l'intensité des interventions. L'utilisation de ces outils adaptés vise à préserver l'intégrité des poissons tout en assurant la qualité des échantillons nécessaires à l'étude.
Impact sur les animaux
Le projet consiste à maintenir des poissons dans une eau chauffée entre 19 et 20°C pendant 3 mois et à observer leur croissance. Des signes de léthargie et une faible prise alimentaire peuvent survenir au cours de ces tests. La mortalité n’est pas le principal résultat attendu, d’autant que les températures cibles correspondent aux pics de températures estivales, mais elle n’est pas exclue pour autant. Les prélèvements de sang, bien qu’effectués de manière rapide et maîtrisée par des techniciens expérimentés, peuvent entraîner un stress temporaire chez les poissons. Ce stress peut se traduire par une élévation passagère des niveaux de cortisol et une période de rétablissement après la manipulation. Afin de limiter les nuisances, les prises de sang sur animaux anesthésiés seront effectuées uniquement à 10 semaines, lorsque les poissons auront atteint une taille suffisante pour garantir des manipulations moins traumatiques. Cette approche permettra également de limiter le nombre d'interventions, réduisant ainsi le stress global des poissons. Un suivi vigilant sera mis en place après chaque prélèvement afin de détecter toute anomalie et d'adapter les pratiques si nécessaire. Les protocoles de manipulation seront strictement respectés pour garantir que la procédure soit réalisée de la manière la plus rapide et la moins intrusive possible. Ces précautions visent à minimiser l'impact de la prise de sang sur le bien-être des poissons tout en maximisant les résultats scientifiques obtenus.
Devenir
Il n’est pas prévu de réutilisation des animaux à l’issue des procédures. Par ailleurs, pour des raisons sanitaires, les animaux ne pourront pas retourner dans leur ferme l’origine. L’ensemble des animaux devra donc être mis à mort à l’issue des essais.
Remplacement
L'étude porte sur le développement d’un outil de caractérisation de la résistance des poissons au stress thermique basé sur les fluides biologiques. En raison de la nature de cette recherche, il n’est pas possible de recourir à des approches alternatives telles que l’utilisation de lignées cellulaires ou de modélisations informatiques pour simuler ces expérimentations.
Réduction
Le nombre de poissons a été réduit au minimum nécessaire avec des biostatisticiens pour obtenir des réponses individuelles suffisamment distinctes. L’objectif est de cibler spécifiquement les poissons résistants ou susceptibles au stress thermique, tout en réduisant la taille de l’échantillon au strict nécessaire pour garantir la validité des résultats.
Raffinement
Une surveillance étroite des poissons est effectuée tout au long des essais pour garantir leur bien-être. Des couvercles sont installés sur les bassins, permettant aux poissons de disposer d'une zone d'ombre et d’un espace pour se cacher, réduisant ainsi leur stress. De plus, les opérateurs sont en mesure de décider d'une mise à mort compassionnelle pour les poissons qui ne réagissent plus aux stimuli, assurant ainsi qu’aucun animal ne subisse un stress prolongé inutilement. A chaque séance de mesures et prélèvements, les animaux seront au préalable anesthésiés. Ils seront manipulés avec soin et calme afin de minimiser le stress.La personne chargée des prélèvements de sang est expérimentée et familiarisée avec l'espèce animale ainsi qu’avec la technique de prélèvement choisie. Un faible volume de sang (200 µL sur des poissons de 80-120 g) sera prélevé, ce qui n’aura pas d'impact significatif sur les fonctions cardiaques des animaux.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est l’espèce piscicole la plus produite en France (75% de la pisciculture française) et les entreprises partenaires du projet produisent 95% des alevins de truites élevées en France. La truite est par ailleurs très sensible aux variations des paramètres altérant la qualité de leur milieu, et notamment aux températures d’eau supérieures à 18°C. Les poissons auront un poids moyen de 50g environ au démarrage du test, ils seront donc à un stade juvénile. Cette taille est idéale car elle permet de mener les expérimentations dans des conditions optimales en unité expérimentale tout en étant suffisamment grande pour effectuer des prélèvements sanguins sans provoquer d’effets indésirables notables.
Effet du refroidissement de l’eau de boisson et des modalités d’alimentation sur les performances des poulets de chair en situation de stress thermique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
Objectifs
Les éleveurs sont parmi les professionnels les plus exposés aux aléas climatiques. Ils seront sans doute parmi les plus impactés par les évolutions qui vont s’opérer au cours des prochaines décennies. Ils sont donc particulièrement sensibilisés à ces sujets. Ce projet vise à produire des connaissances nouvelles et des outils nécessaires pour accompagner les éleveurs avicoles dans la mutation des systèmes d’exploitation qu’ils vont devoir opérer pour s’adapter au changement climatique (« adaptation ») et limiter leur impact sur le climat (« atténuation »). Plusieurs méthodes d’adaptation au changement climatique seront testées. Ces méthodes pourront permettre de mettre en place des solutions concrètes en élevage avicole de poulet de chair standard pendant la période estivale. Les épisodes caniculaires deviendront à terme plus longs et plus intenses pour les animaux. Aujourd’hui, la brumisation est une méthode couramment utilisée afin de réguler la température à l’intérieur des batiments d’élevage. Cependant, elle augmente l’impact environnemental des élevages. En effet, la brumisation nécessite une augmentation de l’utilisation d’eau en période de sécheresse. De plus, cette méthode augmente fortement l’hygrométrie et peut détériorer l’état des litières engendrant des problèmes de santé. Il est donc nécessaire de proposer aux éleveurs des solutions plus durables afin de maintenir les performances et la santé de leurs animaux. Afin de tester plusieurs alternatives à la brumisation, deux essais seront mis en place avec des poulets de chair à croissance rapide. Deux scénarios climatiques de stress thermique cyclique seront utilisés afin de tester plusieurs solutions d’adaptation et d’atténuation. Les objectifs opérationnels sont 1/ d’évaluer l’effet du refroidissement de l’eau de boisson 2/ de gérer la quantité d’aliment ingéré en période chaude 3/ de tester un aliment spécialement adapté pour les périodes chaudes.
Bénéfices attendus
Les éleveurs sont fortement impactés par le réchauffement climatique. La brumisation utilisée en période de canicule est un coût supplémentaire pour l’élevage. Ainsi, de plus en plus de recherches se concentrent sur la mise au point de méthodes pour diminuer l’impact des températures élevées sur la croissance, la santé et le bien-être des poulets de chair. Ainsi, le refroidissement de l’eau permettrait aux animaux de mieux réguler leur température corporelle et de réduire le rythme d’halétement. Cela permettrait également d’économiser l’eau qui devient de plus en plus une denrée rare. La mise à jeun permettrait d’éviter une dépense énergétique et une production de chaleur due à la digestion et l’absorption des nutriments. Ces essais permettront de tester des solutions applicables en élevage qui pourront ensuite être recommandées aux éleveurs. Avenant: Les animaux maintenu en élevage de 42 à 49 jours permetteront de collecter des données permettant de modéliser la phase de récupération des animaux à ce stress.
Procédures
La température rectale sera mesurée sur animal vigile avant, pendant et après le stress thermique et ce, pour les deux périodes de coup de chaleur. Cette intervention sera faite sur 25 animaux par traitement. Les animaux mesurés ne seront pas les mêmes entre les deux périodes de stress thermique.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une température de 32°C pendant 5h d’affilée. Une température élevée peut provoquer une augmentation de l’halètement, une léthargie, une accumulation de tissu adipeux, une augmentation du stress oxydatif et des mécanismes d’inflammation. Au niveau intestinal, une température élevée peut induire des désordres d’absorption. L’eau à volonté permettra aux animaux de réguler leur température corporelle. Enfin, la mesure de température rectale nécessite une contention de l’animal et une introduction du thermomètre dans le cloaque pouvant générer un stress. Avenant: Pour les 78 animaux maintenue en élevage de 42 à 49 jours, des problèmes de locomotion peuvent survenir après le dernier stress thermique
Devenir
Pour l’essai 2, les animaux seront mis à mort à 42 jours, ce qui correspond à l’âge d’abattage des poulets lourds standards. Avenant: 78 animaux seront maintenu en élevage jusqu'à 49 jours pour étudier leur capacité à récupérer d'un coup de chaleur et d'étudier les mécanismes physiologiques qui sous tendent cette réponse
Remplacement
Compte tenu des objectifs finaux du projet (évaluation des effets du refroidissement de l’eau de boisson et de la gestion de la prise alimentaire en condition de stress thermique) et de l’absence de techniques in vitro ou de données suffisantes pour de la modélisation permettant de répondre à ces objectifs, l’espèce aviaire ne peut être substituée.
Réduction
Les animaux seront nourris à l’aide de mangeoires électroniques permettant la mesure individuelle automatique du poids et de la consommation alimentaire des animaux. Contrairement à un dispositif en parquet (8 parquets par traitement), ce dispositif permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés dans ce projet. Un total de 300 poussins de 1 jour non sexés sont requis pour chacun des essais (soit un total de 600 animaux sur l’ensemble du projet). Cela permet de constituer 6 groupes de 50 animaux et ainsiévaluer 6 traitements différents. L’unité statistique est l’individu. Concernant la consommation d’aliment, sur la période de 21 à 25 jours, un effectif de 50 poulets par traitement est suffisant pour observer une différence significative de 50g d’aliment ingéré entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour la période de 35 à 42 jours, une différence de consommation est attendue. Les animaux du traitement « aliment à volonté » devraient consommés 7% de plus que les animaux du traitement « aliment intermittent ». Concernant le poids vif à 42 jours, un effectif de 50 poulets nous permettra de voir une différence significative de 130g entre les traitements « eau tempérée » et « eau refroidie ». Pour l’essai 2, la composition des carcasses sera évaluée à la fin de la période d’élevage. Le stress thermique induit une accumulation de gras abdominal. Cela pourrait être réduit via la période de jeun. Une diminution du gras abdominal de 0,26 % (pourcentage de poids vif) est attendue entre les traitements « aliment à volonté » et « aliment intermittent ». Ces estimations ont été faites à partir de données de la littérature et avec un logiciel de statistiques. Au regard de la bibliographie et d’expériences précédentes, le nombre d’animaux/groupe que nous avons définis est nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des différences de performances (s’il y en avait).
Raffinement
Les animaux seront élevés au sol, avec une litière en copeaux de bois, en groupe sociaux pendant toute la durée de l’expérience, à une densité inférieure (11 animaux/m²) au maximum autorisé. Ils auront la possibilité d’explorer et de se percher. Un perchoir sera mis à disposition dans chaque parquet. Les effets du stress thermique sur le comportement des animaux pourront être évalués à l’aide d’une méthode d’évaluation du bien-être. Le comportement des animaux sera suivi quotidiennement afin de détecter tout risque de souffrance ou de mal-être. Toute manifestation de symptômes comportementaux persistants définis par les critères suivants, prostration, animal ayant cessé de s’alimenter et de s’abreuver, entrainera le retrait de l’animal de l’expérimentation. Avenant: Entre J42 à J49, la motivation des animaux sera évaluée avec un test de distrubution d'une nourriture appétante (larves séchés) et de réactivité à l'homme.
Choix des espèces
Le poulet domestique a été choisi comme modèle car c’est l’espèce agronomique cible du projet. La souche à croissance rapide utilisée dans cet essai est la souche principale utilisée en élevage de poulet de chair standard. L’objectif de ce projet est d’évaluer la croissance et la consommation alimentaire des poulets de façon individualisée, grâce aux mangeoires électroniques, dans des conditions contrôlées pendant toute la période d’élevage. Ainsi, nous utiliserons des animaux de 1 jour, fournis par un couvoir commercial et nous élèverons les animaux jusqu’à l’âge de 42 jours, âge classique d’abattage des poulets standards lourds. Avenant: Allongement de la durée d'élevage de 42 à 49 jours pour 78 animaux