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)
Effets de l’incorporation de luzerne dans la ration des porcs sur leur santé et leur croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
En France, la luzerne déshydratée est aujourd’hui très peu utilisée en alimentation porcine, notamment du fait de la tension économique propre à ce marché et de l’apport énergétique moins important de la luzerne par rapport aux céréales. Les ventes sur ce marché sont estimées à moins de 500 tonnes en 2022. Cependant, elle constitue un ingrédient d’intérêt pour la santé et le bien-être des porcs aux différents stades d’élevage, sujets de plus en plus au cœur des attentes sociétales et des préoccupations politiques. De surcroît, la luzerne est riche en protéines, et elle peut constituer un levier pour renforcer l’autonomie protéique de cette filière encore fortement déficitaire. Aujourd’hui, le manque de connaissances sur l’intérêt de la luzerne pour l’alimentation porcine freine son incorporation aux formules d’aliments. Son usage reste souvent limité à l’alimentation de la truie gestante. Aux autres stades d’élevage porcin, les bénéfices que pourraient apporter la luzerne pour améliorer la santé digestive et réduire les diarrhées et la mortalité précoce sont peu documentés. Des études scientifiques complémentaires sur le sujet sont nécessaires, afin de comprendre les impacts sur la santé et d’identifier les stades auxquels la luzerne apporte le bénéfice le plus conséquent, avec une approche transgénérationnelle, ce qui permettra à terme de développer des solutions alimentaires adaptées à la filière porcine. Ainsi, l’objectif du projet est de créer des connaissances nouvelles sur le bénéfice santé que la luzerne déshydratée peut apporter en alimentation porcine afin de permettre à la filière luzerne de pénétrer ce marché stratégique avec une approche « santé & bien-être ».
Bénéfices attendus
Selon la littérature scientifique, l’inclusion de luzerne déshydratée dans la ration des porcs favoriserait un écosystème microbien plus propice à la digestion des fibres : augmentation des populations microbiennes fibrolytiques tirant partie de la dégradation des fibres pour produire des composés énergétiques utilisés par le porc, modifications histologiques des muqueuses digestives favorisant sans doute l’absorption des nutriments, acidification moindre du contenu digestif, plus propice aux espèces bactériennes bénéfiques à l’animal... Les communautés bactériennes intestinales qui s’implantent chez le porcelet dans ses premières semaines de vie sont très similaires à celles de sa mère. Ainsi, l’implantation des fonctions digestives chez les porcelets est fortement dépendante de l’alimentation et de la santé digestive de la mère. L’amélioration de la santé des porcelets pourrait donc se faire par la mise en place précoce d’un microbiote contenant des espèces bactériennes bénéfiques à la santé de l’hôte. De plus en plus d’éléments laissent également présager que ce transfert pourrait commencer in utero et ainsi permettre une éducation du système immunitaire intestinal dès ce stade, aidant ainsi les porcelets à mieux s’adapter aux conditions environnementales dans lesquelles ils évolueront, en sélectionnant plus facilement les espèces bactériennes commensales de leur intestin. Nourrir la mère avec des matières analogues à celles qui seront utilisées dans l’alimentation future des porcelets pourrait ainsi réduire le stress sur l’écosystème intestinal induit par l’introduction de l’alimentation solide. Ainsi, on peut s’attendre à ce que les effets bénéfiques de la luzerne sur l’écosystème intestinal et la santé digestive des mères puissent être également bénéfiques chez les porcelets issus de mère nourries avec de la luzerne déshydratée. A notre connaissance, cette recherche des effets transgénérationnels par l’apport de luzerne n’a pas été étudiée. Cela fera l’objet d’une partie des travaux d'un projet plus vaste, ayant pour but d’évaluer si l’incorporation de luzerne à tous les stades d’élevage permet d‘améliorer la santé à la fois des mères et de leur progéniture de façon plus importante qu’une incorporation à certains stades uniquement.
Procédures
Les porcs et les truies sont nourris avec des régimes adaptés à leur stade physiologique et distribués à volonté, à l'exception des truies gestantes pour lesquelles l'état d'adiposité nécessite d'être contrôlée avant mise-bas. Ces régimes contiennent une proportion de luzerne, cette matière première étant connue depuis longtemps en production porcine bien que peu utilisée, elle ne pose pas de problème lorsqu’elle est ajoutée à l’alimentation des porcs. Les pesées d'animaux se font avec une mise à jeun de quelques heures. L'eau reste disponible sans restriction pendant cette période de mise à jeun. Des prises de sang et des prélèvements de fèces sont effectués sur les 24 truies de l'étude, une semaine avant mise-bas. 36 porcs sont sélectionnés au sevrage sur lesquels sont effectués des prélèvements de sang et de fèces au sevrage puis après 1 mois de post-sevrage. Ces 36 porcs sont euthanasiés à ce dernier stade afin de prélever des contenus digestifs et des segments des tissus digestif et stomacale.
Impact sur les animaux
La luzerne a déjà été incorporée dans l'alimentation des porcs et ne présente aucun risque pour les animaux. Des précautions sont prises pour les prélèvements de sang et de fèces. Les prises de sang doivent être rapides afin de limiter la douleur pour les animaux. La durée d'intervention est limitée à 1 minute. Pour toute prise de sang, il y a un risque de saignement au niveau du point de ponction. Celui-ci sera contré par une compression à la suite du prélèvement. Tous ces prélèvements sont réalisés par des personnes spécialisées de façon à ce que la durée d'intervention soit la plus réduite possible. Les opérations de prélèvements de fèces sur les truies et les porcelets nécessitent d'obtenir des quantités de fèces suffisantes. Une fouille sera réalisée sur les truies par un personnel habitué à ce prélèvement sans qu'il y ait besoin de contenir les animaux. La durée maximale de fouille sera de 10 mn. Les porcelets seront déplacés de leur case et placés dans un chariot en attendant qu'ils défèquent. Les truies seront également sorties de leur case.
Devenir
A l'exception des 36 porcs euthanasiés un mois après sevrage, tous les porcs et les truies de cette étude suivent un parcours habituel de production d'élevage. Les truies sevrées à l'issue de l'étude sont réintroduites dans le troupeau et suivent un nouveau cycle de reproduction. Les porcs conservés en post-sevrage et en engraissement continuent leur parcours d'élevage.
Remplacement
Cette étude vise à proposer des solutions nutritionnelles face à différents problèmes rencontrés en production porcine : santé digestive des porcs après sevrage, intégrité de la muqueuse stomacale en engraissement, autonomie protéique. Cette étude ne peut être menée que sur l'animal concerné et dans des conditions d'élevages conventionnelles afin que l'effet potentiel de la luzerne soit précisément évalué.
Réduction
Le nombre d'animaux mis en œuvre pour l'étude est réduit au minimum en ce qui concerne les prélèvements (24 truies et 36 porcs) : soit 12 truies par régime en gestation-lactation et 6 porcs par régime de la naissance à la fin de l'engraissement. Ce nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions conventionnelles d'élevage de production. Des prises de sang sur les porcelets et les truies sont effectuées en veillant à ce que la durée de contention soient limitées au maximum (moins d'une minute par animal). La durée de prélèvement des fèces sera limitée à 10 mn. Au sevrage, les porcelets sont pris dans les bras en position allongée et le ventre vers le haut. Les personnes en charge des prises de sang sont en outre des personnes habituées à ce type de prélèvement. Les porcs euthanasiés après 1 mois de post-sevrage sont anesthésiés au préalable. Au cours de l'étude, si l'un des points limites suivants (dyspnée, toux, hyperthermie, difficultés pour se déplacer, anorexie de plus de 24h, apathie, perte d'état général) est observé, un traitement adapté peut être mis en place en accord avec le vétérinaire de la station expérimentale. Si un traitement individuel injectable suffit, les animaux pourront être conservés dans l'étude, sinon ils seront exclus et placés en infirmerie.
Choix des espèces
Il s'agit de mesurer des performances zootechniques (vitesse de croissance et indice de consommation) ainsi que de possibles améliorations de santé digestive et d'autonomie protéique dans des conditions conventionnelles d'élevage. Les truies et les porcs recevront des régimes alimentaires adaptés à leurs besoins nutritionnels avec seulement un facteur de variation concernant l'incorporation de luzerne dans leur ration. Les truies seront suivies pendant un cycle complet de reproduction (gestation et lactation). Les porcs seront suivis dès leur naissance jusqu'à leur abattage en conditions commerciales.
Stratégies alimentaires pour réduire l’impact environnemental chez le porc en croissance dans le cadre de l’élevage
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de quantifier les effets de stratégies alimentaires à faible impact environnemental sur les performances de croissance des animaux, sur l’utilisation digestive et métabolique par les animaux, sur la répartition de l’azote entre urine et fèces avec des répercussions potentielles sur la composition des effluents, les émissions gazeuses associées et leur potentiel de valorisation.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que nous pouvons réduire l’impact environnemental de la production porcine en maintenant les performances de croissance des animaux. Pour que la réduction d’impacts obtenues au kg d’aliment produit soit conservée au kg de porc produit, il faut que les performances de croissance soient maintenues.
Procédures
Les animaux sont hébergés individuellement dans des cages à digestibilité pendant 14 jours. Ces cages empêchent l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible pour permettre la collecte séparée des fèces et de l'urine nécessaire à la mesure de digestibilité.
Impact sur les animaux
La mesure de l’utilisation digestive d’un aliment chez le porc nécessite de collecter totalement les fèces des animaux, qui ne doivent pas être contaminées par l’urine. Ainsi, il est nécessaire de placer les animaux dans des cages à digestibilité dont les dimensions sont réduites afin d’empêcher l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible. Les cages sont ainsi équipées d’un système de parois ajourées mobiles et de barreaux permettant de maintenir le contact entre les animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux retourneront dans l’élevage de production à la fin de la procédure expérimentale. La décision de garder en vie les animaux revient au responsable du projet en coordination avec le responsable de l’élevage.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’incorporation d’aliments à moindres impacts environnementaux en condition d’élevage sur l’utilisation digestive des écoaliments, les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal et la composition et valorisation des effluents. Ces objectifs ne peuvent être atteints par des méthodes mathématiques ou in vitro et nécessitent le recours à une étude in vivo. Les mesures sur animaux sont donc requises car l’objectif de l’étude est d’évaluer la digestibilité et la réponse des porcs aux écoaliments et il n’est pas possible d’étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux de l’essai et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs afin d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision l’effet des écoaliments en élevage de porcs. Des protocoles similaires conduits dans l’unité ont utilisés entre 4 et 6 porcs par régime pour obtenir une précision satisfaisante dans les valeurs de digestibilité. En conséquence, nous conduirons nos mesures avec 6 porcs par régime.
Raffinement
La collecte totale des déjections sur des animaux isolés est à l’heure actuelle la seule méthode permettant de mesurer la digestibilité d’un aliment avec une grande précision. Les cages dans lesquelles seront hébergés les animaux seront équipées de barreaux et seront toutes placées dans la même pièce pour maintenir un contact visuel, auditif et olfactif entre les porcs. L’appétit, l’ingestion d’eau, le comportement des animaux ainsi que l’état de la cage seront observés au moins deux fois par jour par le personnel technique afin de détecter des blessures éventuelles, des diarrhées ou des troubles respiratoires. Tout animal présentant l’un de ces troubles fera l’objet d’une prise en charge immédiate. Des points limités adaptés seront mis en place.
Choix des espèces
La cible de l’étude est le porc en croissance-finition. Nous allons utiliser un croisement répandu dans les élevages commerciaux français (Piétrain X (Large White X Landrace)). Les animaux seront des porcs d’un poids vif de 30kg en début d’essai pour l'étude des aliments croissance et de 60kg en début d’essai pour l'étude des aliments finition. Nous avons choisi de travailler avec des animaux dont le poids vif moyen atteint au cours de l’étude correspond au poids vif moyen des porcs en phase croissance et en phase finition.
Effet d’une solution nutritionnelle sur la santé intestinale et les performances de croissance du porcelet
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
Le sevrage est une étape critique de la vie du porcelet, qui l’expose à un stress considérable (nutritionnel, environnemental et social). Ce stress peut contribuer à des dysfonctionnements du système immunitaire et intestinal, et provoquer des inflammations et des diarrhées préjudiciables aux performances de croissance et au bien-être du porcelet. L’intestin étant le principal organe affecté par le stress pendant le sevrage, sécuriser la santé digestive du porcelet lors de cette étape est primordial pour optimiser les performances en post-sevrage, et ne pas pénaliser l’animal pour le stade d’engraissement. L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle stratégie nutritionnelle en phase post-sevrage pour améliorer la santé digestive du porcelet, et évaluer son influence sur les performances de croissance ultérieures.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’élaboration d’une stratégie alimentaire permettant le maintien de la santé digestive des porcelets, et d’optimiser les performances en phases post-sevrage et d’engraissement.
Procédures
Chaque porcelet subira 4 prélèvements sanguins, chacun durant de 2 à 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress transitoire lié à la manipulation et la contention des animaux. Les effets indésirables d’une prise de sang sont légers, et comprennent principalement une douleur ou une gêne au point d’insertion de l’aiguille, un hématome, une inflammation locale ou un saignement qui s’arrête rapidement.
Devenir
Les porcelets seront gardés en vie à l’issue de cette procédure expérimentale. Ils continueront leurs cycles de croissance dans l’établissement utilisateur et pourront éventuellement retourner dans une procédure expérimentale.
Remplacement
Les fonctions de la solution nutritionnelle (mélange de plusieurs ingrédients naturels ayant des propriétés antimicrobiennes et anti-inflammatoires) dans l’organisme étant multiples, ses effets sur la santé et les performances des porcelets découlent de diverses régulations métaboliques complexes, qui ne peuvent pas être modélisées ou étudiées in vitro.
Réduction
Sur les 72 porcelets prévus au début de l’étude (36 par groupe), on estime qu’une perte de 15% de l’effectif liée à des exclusions dues à l’atteinte de points limites et à la mortalité habituellement observée dans l'élevage (sans lien avec la procédure) est envisageable. On aura donc en théorie 30 porcelets par groupe à la fin de la période post-sevrage. Le test de puissance statistique a permis de déterminer un nombre minimal de 30 porcelets par traitement. Ainsi, l’excédent de 6 porcelets par groupe permettra de garantir les effectifs minimaux pour une analyse statistique pertinente.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Concernant les prises de sang à la jugulaire, le nombre de tentatives de ponction sera limité à 3 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte (et donc de contention). Pour les jeunes animaux prélevés en position dorsale, des aiguilles avec prolongateur seront utilisées afin de procéder à des prélèvements doux et le plus indolore possible. De plus, la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Du matériel d’enrichissement sera à disposition de tous les porcelets, quel que soit le stade physiologique, pour améliorer leur bien-être : - Allaitement, chaque case dispose d’une étoile en plastique rouge, et d’un disque en bois compressé consommable suspendu à une chaine ; - Post-sevrage, les porcelets ont à disposition deux disques en bois compressé consommables suspendus à des chaines.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le porc puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est de mettre en place une solution applicable sur le terrain pour les élevages porcins afin d'améliorer la santé des porcelets. Les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) mis en jeu et étudiés dans le cadre du projet sont spécifiques de l'espèce porcine ce qui implique qu'il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les animaux utilisés seront des porcelets, de la naissance jusqu’à 70 jours d’âge, car il s'agit du stade physiologique cible du projet. La réponse des porcelets face à des modifications nutritionnelles ou environnementales dépend à la fois de leur statut métabolique, zootechnique et hormonal. Ces trois statuts sont fortement affectés par l'âge et le poids de l'animal.
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.
Dynamique de la valorisation des aliments chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
Les aliments des porcs sont constitués de matières premières dont les valeurs nutritionnelles ont été déterminées à deux stades physiologiques: le porc en croissance de poids de 60 kg et la truie adulte. Par extrapolation, les valeurs nutritionnelles qui ont été estimées chez des animaux de poids de 60 kg sont appliquées pour l'ensemble de la période d'éngraissement, c'est-à-dire pour des animaux dont le poids varie de 30 à 130 kg. Pourtant, l'augmentation du poids des animaux s'accompagne également d'une augmentation de la taille du tube digestif et de l'intensité des fermentations dans le gros intestin qui devrait permettre une amélioration de l'utilisation des aliments par le porc et donc des valeurs nutritionnelles des aliments. D'un point de vue énergétique, les valeurs des aliments dépendent également de la composition de la croissance (teneurs en protéines, lipides, eau et minéraux des tissus musculaires, adipeux, osseux, viscéraux déposés). Cette composition évolue au cours de la croissance (de moins en moins de protéines et de plus en plus de lipides déposés), et les valeurs énergétiques déterminées avec des animaux d'un poids de 60 kg sont différentes de celles qui pourraient être mesurées à d'autres poids. L'objectif du projet est de caractériser la valorisation de l'aliment par le porc en fonction de son poids, en comprenant les évolutions liées à la digestion des aliments et celles liées à la composition de la croissance.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de mesurer l'évolution de l'utilisation digestive et métabolique des aliments chez le porc à partir de données mesurées toutes les semaines (utilisation digestive, dépense énergétique), toutes les 3 semaines (fonctionnalité digestive, composition de la croissance) ou à l'échelle de la durée d'engraissement (composition anatomique). Le projet va permettre de savoir si les porcs utilisent plus efficacement certaines ressources alimentaires lorsque leur poids augmente, ou selon les modalités d'alimentation. A plus long terme, le projet va permettre de mieux alimenter les porcs dans les élevages pour limiter l'utilisation des ressources alimentaires et les rejets dans l'environnement.
Procédures
La consommation d'aliment, la consommation d'eau et la croissance seront mesurés à l'aide de dispositifs automatiques. L'adiposité des animaux sera caractérisée par la mesure de l'épaisseur de lard dorsal par échographie toutes les 3 semaines. Un échantillon de fèces sera également collecté à cette occasion.
Impact sur les animaux
Les porcs vont être soumis à des prélèvements de fèces toutes les 3 semaines. Ces prelèvements seront prioritairement effectués lors de la défécation naturelle, mais il pourra être nécessaire de stimuler la défécation à l'aide d'un thermomètre, ce qui pourra entraîner un inconfort. Les porcs vont être hébergés dans des cages limitant leurs mouvements, ce qui pourra entraîner un inconfort. Tous les porcs vont subir une période de jeûne alimentaire de 24h, générant une sensation de faim.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure pour des caractérisation anatomique. La viande issue de ces animaux sera également valorisée.
Remplacement
Le projet vise à mesurer les changements dans l'utilisation des aliments au cours de la croissance chez le porc. Il n'existe par d'alternatives, notamment in vitro qui permettrait d'atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été calculé sur la base d'essais antérieurs. Nous prévoyons d'étudier 2 modalités alimentaires par étude. D'après les données de nos précédentes études, un effectif de 24 animaux par lot nous permet de mettre en évidence la différence de croissance prévue. Il est donc nécessaire de prévoir 48 animaux par étude pour la procédure 1. Nous aurons aussi besoin de 4 porcs toutes les semaines pour la procédure 2, soit 64 porcs au cours des 16 semaines de l'étude. Nous prévoyons 12 porcs supplémentaires pour disposer d'un effectif suffisant pour le choix des animaux intégrant la procédure 2 y compris en derrnière semaine. Le nombre de porcs par étude sera donc de 124. Nous prévoyons 2 études par an pendant 5 ans, soit 1240 porcs pour toute la durée du projet.
Raffinement
Les porcs de la procédure 1 seront tous hébergés dans un seul groupe dans une salle équipée de dispositifs de mesures automatiques afin de limiter les mesures nécessitant des interventions humaines sur les animaux. Les prélèvements de fèces seront réalisés en priorité lors de la défécation naturelle. Les porcs de la procédure 2 seront hébergés par 2 pendant la moitié du temps et nous placerons 2 cages dans la même enceinte métabolique pour limiter l'isolement social. Une grille d'évaluation de la douleur a été élaborée afin de permettre un suivi des animaux pendant les procédures expérimentales. Les animaux feront l'objet d'un suivi journalier selon cette grille, mentionnant un arbre décisionnel pour l'arrêt des procédures.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce-cible. Les porcs seront en croissance correspondant à la cible de l'étude.
Effet de trois procédés alimentaires sur la qualité nutritionnelle des protéines de chia chez le porc en croissance
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Objectifs
Ce projet a pour but de mesurer in vivo chez le porc en croissance la qualité nutritionnelle des protéines de chia, encore relativement peu caractérisées dans la littérature, mais dont la consommation humaine tend à se développer en Europe et particulièrement en France, où la consommation était estimée entre 1500 et 2000 tonnes en 2020. La richesse en protéines de cette graine contribue largement à cet engouement. Cependant, certaines données in vitro suggérent que les protéines de chia sont faiblement digestibles lorsque les graines sont consommées à l’état « brut ». C’est pourquoi le projet vise également à évaluer la possibilité d’améliorer leur qualité nutritionnelle via des procédés de transformation d’application courante dans l’industrie alimentaire. Les protéines de chia seront ainsi étudiées sous trois formes différentes : farine brute, farine extrudée, produit formulé type « cookie ». Il s’agira donc de mesurer (1) la digestibilité iléale réelle des trois formes de protéines de chia, (2) les cinétiques d’apparition dans le compartiment sanguin des acides aminés, du glucose et de l’insuline, (3) ainsi que les pertes urinaires azotées correspondantes. Ces mesures permettront de déterminer un indicateur de la qualité nutritionelle des protéines de chia, de mesurer l’impact des procédés testés sur cette qualité nutritionelle, ainsi que sur les réponses glycémiques et insulinémiques et d’établir un bilan azoté complet chez le porc en croissance. De plus, par comparaison avec les valeurs de digestibilité mesurées in vitro à partir de plusieurs protocoles rapportés dans la littérature, les mesures in vivo obtenues ici contribueront, en complément d’autres jeux de données dont nous disposons par ailleurs, à sélectionner de manière objective le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s).
Bénéfices attendus
La transition vers des pratiques alimentaires plus saines et plus durables, ainsi que la demande croissante en protéines (+30% de demande globale d’ici 2100) implique une augmentation de la part des protéines végétales dans l’alimentation humaine, à condition toutefois que ces protéines soient de bonne qualité nutritionnelle. Or, la digestibilité, une composante majeure de leur qualité nutritionnelle, est souvent faible pour les protéines végétales. Un enjeu majeur réside donc dans l’amélioration de la digestibilité de ces protéines. L’impact des procédés technologiques sur l’amélioration de la digestibilité des protéines est généralement admis, même si nous disposons d’assez peu de données, en particulier in vivo. C’est donc pour enrichir le corpus de connaissances sur cette question que nous proposons d’étudier l’impact de trois procédés technologiques « classiques » sur la digestibilité des protéines de chia dont l’utilisation est croissante en alimentation humaine. De plus, à ce jour, la digestibilité des protéines et des acides aminés ne peut être déterminée avec fiabilité qu’à l’aide d’expérimentations animales, longues, coûteuses et soulevant des questions éthiques. Ce projet a pour objectif de renforcer la fiabilité des méthodes de digestion in vitro. En comparant les valeurs de digestibilité in vivo obtenues dans le cadre de ce projet aux valeurs obtenues par ailleurs selon différents protocoles de digestion in vitro, il sera possible de déterminer le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s) et fiables.
Procédures
Les animaux (n=10) seront hébergés en loge individuelle (2 m²) pendant les 23 jours du dispositif expérimental car les tests et les mesures nécessitent de contrôler parfaitement les conditions d'alimentation et parce que les animaux arracheraient le cathéter du congénère s’ils étaient logés en collectif. Les repas seront formulés pour répondre à leurs besoins nutritionnels et ils auront un accès libre à l’eau de boisson. Les animaux subiront une intervention chirurgicale (environ 2 h) sous anesthesie générale afin de leur poser une canule au niveau de l’iléum et un cathéter veineux au niveau de la veine jugulaire. Ces deux dispositifs seront gardés tout au long de l’étude (23 jours). Des antibiotiques seront adminsitrés aux animaux suite à l’intervention chirurgicale pour limiter les risques d’infections. Les deux premiers jours après l’intervention chirurgicale, les douleurs seront prises en charge en utilisant des analgésiques. Ces traitements pourront être prolongés si l'animal présente des signes de douleur et de souffrance selon une grille de scores préétablie. Pendant les 3 jours d’expérimentation (1 jour par repas test pour chaque animal x 3 repas test), des prélèvements de digestas seront réalisés en continu au cours des 9 heures suivant l’ingestion du repas test, pour un volume total estimé à environ 400 g de digesta frais. Les digestas seront collectés dans des sacs plastiques fixés à la canule iléale. Des prélèvements sanguins seront également réalisés de manière répétée (10 prélèvements au cours des 9 h post-prandiales), à l’aide du cathéter veineux. Le volume maximal sanguin prélevé sera de 25 mL sur la journée (soit au maximum 2,5 mL de sang par prélèvement).
Impact sur les animaux
Pour chacun des 3 repas tests, les animaux seront logés ponctuellement dans des cages à métabolisme (nécessaires à la collecte des urines), pour une durée de 24 h maximum ; les animaux verront leur possibilité de mouvement limitée pendant cette durée. En dehors des jours d’expérimentation, les animaux seront logés dans des cages individuelles, limitant leurs interactions sociales même si des contacts visuels, auditifs et olfactifs seront maintenus. Les animaux seront également susceptibles de subir des effets indésirables suite à la pose de la canule et/ou du cathéter : infections, plaies, blessures, inflammation, fièvre, diarrhées ou encore sorties de cathéter et/ou de canule.
Devenir
Les animaux ne pourront pas être inclus dans d’autres protocoles expérimentaux, ni placés, du fait de la pose de canules maintenues sur une longue durée (23 jours).
Remplacement
Le projet s’intéressant à des réponses biologiques, l’utilisation d’un modèle animal vivant est indispensable. De fait, les modèles de digestion in vitro ne permettent pas à ce jour de reproduire à l’identique la complexité physiologique du vivant. Les mesures et indicateurs qui en sont extraits ne peuvent donc pas établir de manière certaine et indiscutable la qualité nutritionnelle des protéines alimentaires. Le porc en croissance a été choisi pour sa proximité physiologique avec l’Homme.
Réduction
La pose de la canule permet de réduire considérablement le nombre d’animaux prenant part à l’étude. De plus, le nombre d’animaux inclus dans l’étude (n=10) a été calculé de manière à avoir suffisamment de puissance statistique pour comparer la qualité nutritionnelle des 3 ingrédients protéiques testés.
Raffinement
Les compétences et expériences des expérimentateurs garantissent le respect du bien-être animal. Une attention particulière sera accordée à la gestion de la douleur pendant toute la durée de l’expérimentation ; des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Les porcs pourront avoir un contact olfactif, sonore et visuel avec leurs congénères. Des observations quotidiennes de l’état de santé général des animaux seront réalisées tout au long de l’expérimentation. Les cages seront régulièrement enrichies par des objets de nature variable et non consommable (jouets en plastique, tapis…)
Choix des espèces
Le modèle « porc en croissance » est celui actuellement validé par un groupe d’experts internationaux sur les sujets liés aux protéines et réunis sous l’égide de l’Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, pour la mesure de la digestibilité iléale réelle des acides aminés. Nous proposons donc d’utiliser ce modèle afin d’estimer de manière aussi réaliste que possible la qualité nutritionnelle des trois ingrédients protéiques étudiés. Il convient de noter que la validité de ce modèle en substitution des études chez l’Homme est confirmée par un corpus d'études relativement nombreuses et concordantes.
Ingrédients innovants à base de pois : impact sur les fonctions digestives et la croissance des porcelets
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Objectifs
En production porcine, le sevrage est une période critique pour le porcelet car à cette période il subit de nombreux stress (séparation avec la mère, mélange avec d’autres portées, changement d’alimentation…). Cela entraîne des désordres digestifs avec notamment des incidences de diarrhées élevées. L’alimentation est un levier majeur pour améliorer cette étape clé du développement. La crème de pois est un coproduit de l’industrie alimentaire, riche en fibres facilement métabolisables et en protéines. De par sa composition et sa texture (entre la phase liquide et solide), la crème de pois pourrait être un aliment intéressant pour améliorer la santé digestive et pour favoriser la transition alimentaire des porcelets lors du sevrage. Dans ce contexte, le projet vise à décrire la digestibilité d’un coproduit du pois (la crème de pois) à étudier l’influence de l’ajout de ce coproduit sur la santé digestive des porcelets au sevrage (absorption des protéines, intégrité de la barrière intestinale), sur leurs performances zootechniques et leur développement musculaire. L’objectif est d’assurer une meilleure transition alimentaire au sevrage pour limiter les problèmes de santé digestive, d’améliorer la croissance des porcelets, et de diminuer/supprimer l’utilisation d’antibiotiques.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances sur la digestion d’un coproduit de pois, qui présente une texture (entre liquide et solide) et une composition (riche en fibres et protéines) pouvant être bénéfiques aux porcelets. Le projet permettra effectivement de déterminer les effets positifs sur la santé digestive (intégrité de la barrière intestinale) et la croissance musculaire des porcelets. Cette expérimentation apportera de nouvelles connaissances sur les différents liens entre les protéines issues de la digestion de la crème de pois et le développement des muscles squelettiques chez le porc. Ce projet permettra également d’optimiser l’utilisation d’un coproduit qui n’est pas totalement valorisé à l’heure actuelle, ainsi limiter les déchets et promouvoir une circularité des systèmes alimentaires. Pour une perspective à long terme, ce projet fournira des pistes pour adapter au mieux les régimes des porcelets, réduire les problèmes digestifs au sevrage et ainsi limiter voire supprimer l’utilisation d’antibiotiques en élevage. De plus ce projet fournira des données (activité enzymatique, pH) qui serviront à mettre au point un modèle de digestion in vitro spécifique au porcelet. Cela permettra par la suite de privilégier l’utilisation de ce modèle in vitro plutôt que celle d’animaux.
Procédures
Les interventions prévues pour les porcelets sont : un prélèvement de fèces, et 2 prélèvements de sang. Ces interventions nécessitent une immobilisation de l’animal qui est limitée à 5 min. La durée de la prise de sang est limitée à 2 min.
Impact sur les animaux
Quotidiennement, les porcelets seront isolés par groupe de 2 pendant 2 h, à partir de 14 jours de vie, pour accéder à leur régime. De même en post-sevrage, les porcs seront isolés individuellement pour obtenir un suivi précis de l’ingéré. L’isolement d’un groupe ou d’un porc en individuel peut être source de stress. Des prélèvements de sang (1 ou 2 selon la procédure) et de fèces (1) seront effectués sur les porcelets. Ces prélèvements ne sont pas douloureux, mais nécessitent une contention qui peut être stressante pour les porcelets.
Devenir
La mise à mort des porcelets est nécessaire lors des procédures 1 et 2, pour permettre le prélèvement d’organes (tissus intestinaux et muscles).
Remplacement
Les modèles in vitro de digestion sont limités dans leur capacité à reproduire la physiologie complexe du tractus gastro-intestinal et ses nombreuses interactions. A l’heure actuelle, aucun modèle ne permet de reproduire la sécrétion d’hormones digestives, et les mécanismes de régulations suite à l’ingestion d’un aliment. De plus ces modèles ne permettent pas d’étudier plusieurs organes en même temps en réponse à un traitement (exemple : alimentation). L’objectif du projet étant d’étudier les interactions digestives des nutriments et la réponse physiologique qui en découle, il nécessite d’être réalisé sur des animaux vivants pour explorer ces deux domaines de recherche conjointement.
Réduction
Le nombre de porcelets prévus pour ce projet est de 80 au maximum. Il correspond à 20 porcelets par régimes alimentaires (une étude pilote avec 4 porcelets par régime et 2 répétitions de 8 porcelets par régime pour l’expérimentation finale). Ce nombre d’animaux est suffisant pour observer un effet significatif sur la digestibilité des protéines entre la crème de pois et le contrôle. Le nombre d’animaux a été déterminée grâce à des essais préliminaires réalisés pour ce projet sur la digestibilité in vitro des protéines des différents régimes. Ces essais ont été réalisés suivant le modèle de digestion in vitro utilisé pour le porc en croissance
Raffinement
Le bien-être des animaux sera évalué tout au long de l’expérience. Les régimes expérimentaux (crème de pois et contrôles) seront adaptés pour couvrir les besoins nutritionnels des porcelets tout au long de leur développement (quantité, composition en minéraux, protéines…). Tous les porcelets seront surveillés quotidiennement avec des grilles d’évaluation de bien-être, afin de prévenir toute souffrance. Les grilles seront collectives pour la période précédant le sevrage et individuelle en post-sevrage. Les procédures seront réalisées par un personnel expérimenté, en respectant les durées de contentions (5 min) et de prélèvements (2 min). Le comportement des animaux sera également suivi par caméra surveillance pour veiller au bien-être des porcelets et leur alimentation.
Choix des espèces
Le projet sera mené sur des porcelets jusqu’à leur sevrage et une partie en post-sevrage. Le porc est l’espèce cible du projet qui consiste à déterminer la digestibilité de la crème de pois et d’étudier le lien avec la santé digestive et les performances musculaires des porcs sur le long terme. Les connaissances serviront pour améliorer la transition alimentaire au sevrage du porcelet et limiter les incidences de diarrhées en élevage.abba
Evaluation de différents facteurs nutritionnels et individuels sur les mécanismes physiologiques de la digestion chez le porc en croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer la digestibilité des nutriments des aliments chez le porc en croissance, c’est-à-dire de 20 à 100 kg. Cela permet d’améliorer les connaissances scientifiques de la digestibilité des matières premières et de l’amélioration de la digestibilité permise par des enzymes exogènes. En effet, ces valeurs de digestibilité des matières premières sont des données importantes puisqu’elles permettent de formuler des aliments au plus près des besoins des animaux afin d’optimiser leur croissance et limiter les rejets dans l’environnement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont une meilleure connaissance de la digestibilité des nutriments des matières premières et de l’amélioration de la digestibilité permise par des enzymes exogènes chez le porc en croissance.
Procédures
Les porcs seront hébergés trois fois 5 jours dans une loge à digestibilité individuelle au cours de la procédure. Ils seront rationnés à environ 90% du niveau ad libitum pendant toute la durée de l’essai. De plus, au maximum, deux séries de 1 à 3 prises de sang maximum par ponction à la jugulaire (15 mL maximum par ponction) pourront être réalisées sur les porcs impliqués dans cette procédure. Les prises de sang seront espacées d'au moins 30 minutes et les séries de 3 prises de sang seront espacées d'au moins 5 jours. Par ailleurs, une ou plusieurs mesures de glycémie, d'hémoglobinémie ou autres paramètres sanguins (maximum 5 en 4 heures environ) à l'aide d'un appareil de biologie déporté sur les porcs impliqués dans cette procédure. Au total, les porcs pourront donc subir trois fois au cours de la procédure ces séries de 1 à 5 prélèvements à l'oreille. Pour réaliser ces mesures, quelques gouttes de sang seront prélevées grâce à une piqûre réalisée à l'oreille à l'aide d'une aiguille. Les porcs de cette procédure pourront être concernés par les séries de prise de sang ou par les prélèvements de quelques gouttes de sang à l'oreille. Une prise de sang par ponction à une veine jugulaire ou via une piqûre à l'oreille nécessite une contention des animaux, sur une durée pouvant varier de 20 secondes à 2 minutes.
Impact sur les animaux
L’hébergement individuel dans la loge à digestibilité empêche l’animal de se tourner et de marcher. Cette réduction de liberté de mouvement peut entrainer de la frustration ou du stress chez l’animal. Les animaux seront rationnés pendant toute la durée de l’essai. Cela pourra engendrer de l’agitation et de légères griffures entre les deux porcs au sein d’une même aire d’adaptation pendant cette phase. Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress lors de la manipulation et la contention des animaux, ainsi qu’une douleur transitoire au moment de l’introduction de l’aiguille.
Devenir
Au total, 96 porcs maximum seront euthanasiés dans la globalité du projet dans le cas où des prélèvements biologiques (organe, phalange, contenu intestinal...) post-mortem sont nécessaires ou lorsque les animaux recevront des additifs non enregistrés dans l’Union européenne puisqu’ils ne pourront pas rentrer dans la filière de consommation humaine. Les autres animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production dans l’élevage.
Remplacement
La digestion d’un aliment résulte principalement de régulations hormonales et enzymatiques aboutissant in fine à l’absorption des nutriments. Il n’existe pas aujourd’hui de modèle in vitro suffisamment fiable permettant d’évaluer la digestibilité des nutriments chez le porc en croissance. Ainsi, le recours à l’animal est indispensable.
Réduction
Chaque animal testera trois régimes et sera logé individuellement au moment des mesures de digestibilité, ce qui permet de réduire le nombre d'individus nécessaire à la mise en évidence de différences significatives entre plusieurs traitements (variabilité inter-individuelle réduite, précision des mesures...). Ainsi, 36 mesures de digestibilité seront obtenues par applications de la procédure (=essai) avec 12 porcs. En effet, un calcul de « la puissance statistique du test » a permis de définir un nombre de 8 répétitions par régime. Cependant, dans le cas de régimes plus fibreux, le nombre minimum de mesures de digestibilité est de 11 car le coefficient de variation est plus élevé. Toutefois, afin de tenir compte d’éventuelles exclusions ou mortalité pendant l’essai, il faut ajouter un animal supplémentaire par lot. Ainsi, le nombre minimum de mesures de digestibilité par lot est porté à 9 avec quatre lots expérimentaux ou 12 pour les régimes plus fibreux avec trois lots expérimentaux. Les données seront ensuite analysées par des tests statistiques.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives lors des prises de sang sera limité à 2 par veine jugulaire ou par oreille (donc 4 au total) et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Les aires d’adaptation seront chacune équipées d’un disque en fibres de bois et les loges individuelles auront chacune un tube en plastique suspendu afin d'atténuer le stress pouvant être induit par le logement individuel des animaux lors des phases de collecte. Les loges individuelles seront disposées afin que les animaux puissent se voir.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) sont hautement spécifiques de l'espèce porcine. De plus, la spécificité des conditions d'élevage de cette espèce de rente ne permet pas de la remplacer par une autre espèce modèle. Enfin, il n’existe pas de méthodes in vitro permettant d’évaluer de manière fiable la digestibilité des nutriments chez le porc. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet pèseront entre 20 kg et 100 kg. En effet, le tube digestif des porcs s'allonge tout au long de la vie de l'animal donc la digestibilité varie en fonction du poids de l'animal. Ainsi, nous souhaitons effectuer des mesures de digestibilité avec des animaux de différents poids.
Etude de la synchronisation des mécanismes physiologiques et comportementaux d’adaptation du porc en croissance face à des conditions thermiques mimant une situation de vague de chaleur estivale
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Le projet vise à décrire et comprendre la complexité des mécanismes d’adaptation individuelle du porc en croissance face à un stress thermique qui simule ce qui se passe au cours d’une vague de chaleur estivale. Les constantes physiologiques d'un animal sont dépendantes de mécanismes de régulation interne qui permettent aux cellules de l'organisme d'utiliser les éléments apportés par l'alimentation et la boisson tout en maintenant les équilibres hydriques et électrolytiques dans une gamme permettant aux cellules et aux organes de fonctionner correctement. Les éléments qui jouent un rôle important dans ces régulations sont notamment le glucose (sous l'action de l'insuline) et les cations comme le sodium. Le glucose est l'un des principaux nutriments énergétiques apportés par l'aliment sous forme d’amidon puis libéré des tissus où il est stocké transitoirement sous forme de glycogène entre les repas. Le sodium est un élément important pour équilibrer l'eau dans les cellules (équilibre osmotique) et permettre le fonctionnement des muscles ; une variation de sa concentration peut traduire un trouble de l'hydratation (suite à l'élévation de la température ou à une hyperglycémie marquée par exemple). Or l'amplitude de variations des paramètres physiologiques et la latence avant le retour à l'équilibre sont très différentes d'un individu à l'autre, en fonction de sa capacité à s'adapter ou non à une modification de son environnement (type d'aliment, stress thermique, etc...). Il s’agit ainsi de mettre en relation des données fournies à haute fréquence de mesures par de nouveaux capteurs biologiques avec les variations de plusieurs paramètres sanguins mesurés par des prélèvements sériés pour évaluer la synchronisation des différents évènements métaboliques et physiologiques durant les cycles jour et nuit. La signification biologique des variations sera interprétée en relation avec le type de modifications de la température ambiante (thermoneutralité ou température élevée) et de la prise alimentaire (fréquences des repas, quantité ingérée), et au regard de données comportementales mesurées chez les mêmes animaux (vidéos de l’activité physique et d’abreuvement, accéléromètres embarqués sur les animaux, paramètres de visites aux automates d'alimentation, prélèvements ponctuels de salive pour mesurer le niveau de stress).
Bénéfices attendus
Les connaissances acquises sont de nature à nous permettre de mieux comprendre la synchronisation des différents évènements métaboliques (concentrations circulantes des molécules) et physiologiques (température interne) au regard des réponses adaptatives, afin de raffiner les pratiques en amont pour minimiser les conséquences d'évènements dégradant le bien-être de l'animal. En outre, les variations des composantes physiologiques de l’adaptation de l’animal sont difficiles à évaluer à des échelles de temps rapprochées sans procédures invasives et contraignantes pour l'animal et exigeantes en main-d'œuvre pour les expérimentateurs. Valider la pertinence des mesures obtenues avec des capteurs métaboliques et physiologiques sur un éventail restreint de molécules cibles constitue une étape indispensable pour analyser les états physiologiques en réponse aux modifications de conditions environnementales ou de pratiques et les conséquences sur le bien-être animal, et en fournissant une alternative à la technique invasive de prélèvements sanguins qui fait actuellement référence chez le porc.
Procédures
* Opérations chirurgicales sous anesthésie générale (durée =1 heure) pour équiper les animaux de deux cathéters veineux et d'un capteur de température interne. Douze animaux sont concernés. * Tranquilisation à dose préanesthésique (durée = 15 min) pour la pose de capteurs physiologiques en intradermique. Dix-huit animaux sont concernés (12 animaux expérimentaux et 6 animaux utilisés dans des tests de design d'un des capteurs). * Prélèvements de sang en cinétique : 1/ après ingestion d'un repas (durée totale de 4 heures), nous allons réaliser une cinétique de prélèvements 2 fois pendant l'expérimentation. Pour chaque cinétique, 15 prélèvements de 2,5 mL seront effectués; et 2/ durant un nycthémère (24 h), nous allons réaliser une cinétique de prélèvements 2 fois durant l'expérimentation également. Pour chaque cinétique, 24 prélèvements de 2,5 mL seront effectués. Au toal, ces prélèvements de sang via un petit tuyau inséré dans la veine jugulaire, correspondent à 6 % du volume circulant prélevé sur chaque porc. Douze animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés. * Prélèvements de salive : 2 prélèvements/jour 5 fois pendant l'essai à l'aide d'un tampon à mâcher (durée du prélèvement = 2 min). Douze animaux déclarés dans la demande d'autorisation de projet sont concernés.
Impact sur les animaux
Tous les porcs seront hébergés dans des loges individuelles durant 4 semaines, constituant une contrainte pour un animal vivant habituellement en groupe. Ce logement est strictement nécessaire pour obtenir un corpus de données individuelles (comportement alimentaire, prise de sang sériées, mesure en continue de la glycémie, etc..). L’implantation intramusculaire du capteur de mesure de la température interne et l’insertion de deux petits tuyaux souples (cathéters) dans la veine jugulaire s'effectuent sous anesthésie générale (mélange gazeux). Cette anesthésie et la phase de réveil constituent en soi une nuisance pour l’animal, de même que la phase de cicatrisation qui suit l’opération. Nous ne pouvons pas totalement exclure la survenue d’une infection locale liée à la présence et à l'utilisation du cathéter. La présence d'aiguilles sur les deux capteurs placés en intradermique (1 aiguille de 10 mm pour le capteur glycémique, plusieurs microaiguilles de 2 800 µm de hauteur et 600 µm de diamètre pour le capteur de conductimétrie) peuvent entraîner une gêne pour l’animal lors de ses mouvements. Les capteurs métaboliques sont sécurisés sur l’encolure de l’animal par une bande adhésive, ce qui peut entraîner une gêne. Les prélèvements de sang et de salive étant réalisés par du personnel compétent dans le cadre de procédures où les points limites sont définis et où des observations quotidiennes sont faîtes sur les animaux, nous ne nous attendons pas à des nuisances particulières liées aux prélèvements. Enfin, une nuisance attendue est liée à l’exposition des porcs à la chaleur, sans pouvoir totalement exclure la survenue d’une hyperthermie grave (>41,5°C pour la température interne).
Devenir
Les porcs (n=12) ayant subi une opération chirurgicale ne pourront pas être réintégrés dans le troupeau. Ils seront euthanasiés à la fin de l'expérience. Les porcs utilisés pour optimiser le design du capteur de conductimétrie (n=6) seront également euthanasiés pour pouvoir examiner l'état de leur derme après implantation du capteur. Les porcs non opérés (12 porcs) servent de témoins pour valider l’absence d’effets négatifs de l’opération sur le comportement; s'ils ne sont pas utilisés comme remplaçants d’un des animaux expérimentaux en cas d’atteinte d’un point limite, ils seront replacés dans un bâtiment d'élevage dédié, et conduits selon des pratiques d'élevage standards jusqu'au stade de commercialisation (environ 115 kg de poids vif). Il n'y a pas de réutilisation de ces animaux à des fins scientifiques..
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à étudier les mécanismes de régulation des constantes physiologiques face aux défis posés par des changements dans l'environnement et vis à vis de variations de son état de bien-être. Il n'est pas possible d'étudier les variations des paramètres métaboliques et physiologiques au regard des modifications comportementales, sans utiliser des porcs de génotype conventionnel (Large White x Landrace x Piétrain) utilisés actuellement dans les élevages commerciaux. Cela permettra ensuite d’objectiver les actions à mettre en place en élevage, et au bénéfice de la santé des porcs et de leur bien-être. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus, face aux variations de la température ambiante. Le remplacement n’est pas possible car l’utilisation d’animaux est inhérente au type d’étude (stratégies individuelles d'adaptation des porcs aux impacts du changement climatique).
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum statistique en fonction des mesures effectuées. Chaque porc est son propre témoin durant les deux périodes expérimentales (thermoneutralité et chaleur), ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires (ANOVA intra-porc avec l'effet répété du temps pour comparer les valeurs à thermoneutralité ou en période de température chaude). Outre la bibliographie sur la variabilité des constantes physiologiques et métaboliques, un précédent projet sur la validation de capteurs glycémiques a permis de confirmer qu'un nombre de 10 à 12 porcs est optimal pour prendre en compte les échecs de fonctionnement du cathéter ou du capteur.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un suivi très proche par les techniciens en expérimentation animale formés à l'éthique. La surface des loges (2 m²) permet à l'animal d'avoir une activité minimale et les loges offrent la possibilité d'interactions entre porcs grâce à des ouvertures faites dans les séparations entre deux loges. Dans chaque loge, des jouets (toile, étoile...) et d'autres dispositifs d'enrichissement (ex. chaine) seront placés et régulièrement renouvelés afin de limiter l'ennui. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera réalisée par du personnel habilité, formé et expérimenté et les animaux seront suivis de manière rapprochée dans les minutes et heures qui suivent l’intervention. L’utilisation d'un capteur de température placée en intramusculaire nous permet de limiter les interactions entre les expérimentateurs et les animaux et le stress engendré par la prise de température manuelle par thermomètre rectal, tout en améliorant la qualité de la mesure obtenue (fréquence et précision). Dans le cadre de prélèvements répétés de sang, le recours à un cathéter veineux permet de réduire significativement le niveau de stress de l’animal, comparativement à celui induit par un prélèvement de sang obtenu à l’aide une aiguille plantée dans la jugulaire et nécessitant la contention de l’animal par un dispositif de contention nasale. Les prélèvements de sang au cathéter jugulaire sont réduits au volume nécessaire pour les dosages de constantes métaboliques (2,5 mL/prélèvement) pour une cinétique avec 15 points de prélèvements après un repas test (1 point avant le repas, 14 points durant les 4 h qui suivent le repas). Durant le nycthémère complet, on prélèvera le même volume de 2,5 mL toutes les heures, soit 24 prélèvements. Ainsi, un volume total de 100 mL de sang sera prélevé la première semaine expérimentale et à nouveau 100 mL la deuxième semaine expérimentale. Cela correspond à environ 6% du volume sanguin total à l'issue de l'expérimentation, en considérant qu'il y a 65 mL de sang /kg de poids vif. L'utilisation de salivettes pour des prélèvements journaliers de salive pendant la période de stress thermique permet aussi de réduire le stress et la manipulation de l'animal grâce à une habituation au dispositif pendant la période d’adaptation. Les capteurs métaboliques ont pour objectif d'obtenir un grand nombre de données (toutes les 2 à 5 min) en continu pendant 5 jours mais sans avoir à manipuler l'animal.
Choix des espèces
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses de thermorégulation (le porc ne possède pas de glandes sudoripares actives) face à un stress thermique. - Le porc est l'espèce cible du projet qui vise à trouver une méthode alternative pour étudier les évolutions des constantes physiologiques face aux défis posés par les modifications de son environnement ou les évolutions des pratiques d'élevage. Il n'est pas possible d'étudier les évolutions des taux sanguins de métabolites ou ions au bénéfice de la santé et du bien-être du porc en élevage, sans utiliser des porcs de génotype conventionnel. Les effets mesurés résultent de processus biologiques extrêmement dynamiques qui ne peuvent pas être reproduits sur des cellules en culture in vitro. Ces processus sont également sujets à de larges variations entre individus, nécessitant de les objectiver sur des sujets vigiles capables de se déplacer. - Nous avons choisi de travailler sur le porc en croissance car ce stade représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc et est connu pour être très sensible à la chaleur. Nous travaillerons sur des animaux avec un poids vif de 50-60 kg ce qui correspond au poids vif moyen des porcs en élevage commercial. Techniquement, le poids de 50-60 kg environ est idéal en termes de manipulation et de volume de sang disponible (prélèvements représentant au maximum 6% de son poids vif sur les 13 jours d'expérimentation).
Caractérisation des mécanismes physiologiques et génétiques mis en jeu lors d’une restriction alimentaire chez les porcs Créole et Large White en croissance élevés en groupe en conditions tropicales
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Avec le réchauffement climatique et l’augmentation de la production animale dans les pays tropicaux et subtropicaux (FAO, 2015), l’efficience des productions animales en conditions de stress (thermique, social, sanitaire) devient un enjeu essentiel. Le changement climatique augmente la vulnérabilité des productions animales en affectant le bien-être et les performances zootechniques. Lorsqu’ils sont soumis à un stress thermique, les porcs réduisent leur consommation d’aliment, ce qui entraine une réduction de leur croissance. Cette diminution de consommation a des conséquences directes sur le bien-être des animaux et indirectement sur la durabilité des élevages porcins en zones tropicales et subtropicales, ou lors d’évènements extrêmes en milieu tempéré. Dans ce contexte, l’animal efficient est celui qui est capable de réorienter, ou de déplacer l’équilibre entre, ses voies métaboliques, selon les contraintes du milieu d’élevage. Les objectifs de l’étude sont donc d’étudier: 1) les effets d’une restriction alimentaire d’une durée de 21 jours durant l’engraissement sur les performances de croissance, le comportement alimentaire, le métabolisme et le microbiote intestinal et 2) la différence de réponse entre deux races, la race Créole (CR), bien adaptée aux conditions tropicales et la race Large White (LW), sélectionnée pour sa productivité, via une analyse multi-omique.
Bénéfices attendus
En amont de la construction d’objectifs de sélection pertinents pour l’élevage porcin, il est indispensable de comprendre le contrôle génétique et physiologique de cet arbitrage entre voies métaboliques, et de maîtriser ainsi l’interaction entre adaptation au milieu d’élevage et croissance. La connaissance de ces mécanismes permettra sur le long terme de mieux appréhender la gestion des périodes de restriction alimentaire dans les élevages porcins par une amélioration combinée des pratiques d’élevage et des choix génétiques de l’éleveur. De plus, des études sur le microbiote intestinal du porc montrent un lien entre les microorganismes présents et les caractères de production et de santé, ainsi qu’avec les conditions environnementales. Cette étude permettra d'évaluer le rôle du mcirobiote intestinal dans la réponse à une restriction alimentaire ainsi que dans les intéractions gènes x environnement. L'analyse multi-omique permettra une étude intégrative des différents paramètres physiologiques mesurés ainsi que l'identification de potentiels biommarqueurs de restriction alimentaire. Les données de génotypage des animaux phénotypés en lien avec les données zootechniques, ainsi que les données de séquençage (20X) des parents, permettront d’identifier de potentiels SNPs liés à la réponse à la restriction alimentaire dans les 2 races.
Procédures
La prise de sang à la veine jugulaire est nécessaire pour faire des génotypages, des dosages d’hormones et de métabolites sanguins liés à la restriction alimentaire. Les prélèvements de fèces sont nécessaires pour l’étude du microbiote. Les prélèvements sont réalisés de façon non invasive par récupération des fèces avant contact au sol lorsque les animaux sont en attente de pesée. 720 animaux : -180 LW ad-libitum -180 LW en restriction alimentaire -180 CR ad-libitum -180 CR en restriction alimentaire. Les biopsies de cartilages sont nécessaires pour réaliser le séquencage de l'ADN et les études génomique. Ces prélèvements ne concerneront que les reproducteurs parents des animaux phénotypés, soit 40 animaux (20 LW, 20CR dont 10 males et 10 femelles).
Impact sur les animaux
La restriction alimentaire se faisant de façon temporelle, elle entrainera une modification du rythme alimentaire des animaux car le Distributeur Automatique de Concentré (DAC) ne sera pas accessible de 17h à 8h. Cependant, en alimentation ad-libitum, la majorité de l'alimentation des porcs a lieu durant la journée, la restriction n'affecte donc pas de façon drastique le comportement alimentaire. De plus, une adaptation du rythme alimentaire se met rapidement en place durant les premiers jours de restriction. Cette nuisance est donc qualifée comme légere. Une seconde nuisance liée à la restriction alimentaire est qu'elle peut entrainer un stress chez les animaux lié à la compétition lors de l'ouverture du DAC. De façon similaire au point précédent, une hierarchie se met rapidement en place, cette nuisance est donc qualifée comme légere.
Devenir
Les animaux seront soit conservés pour le renouvellement du troupeau soit entreront dans les circuits de commercialisation et seront vendus à la coopérative lorsqu’ils atteindront le poids d’abattage.
Remplacement
L'objectif est de caractériser les mécanismes physiologiques et génétiques liée à l’allocation des ressources durant une restriction alimentaire. De manière générale, les traits liés à l’allocation des nutriments sont des caractères complexes dont le déterminisme est très probablement polygénique. De nombreux facteurs, organes et tissus sont impliqués dans l’expression de ces caractères, notamment le stade physiologique, le statut nutritionnel et le sexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro pertinent permettant d’appréhender l’étude de ces caractères complexes.
Réduction
Un calcul du nombre d'animaux nécessaires par un test de puissance a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre minimum d'individus à inclure en théorie dans le projet pour une bonne précision (± 0,01) des paramètres génétiques. Un calcul des composantes de variance et des paramètres associés (génétique, environnemental, résiduelle, héritabilités et corrélations) des différents caractères sera réalisé après 2.5 ans pour réévaluer le nombre d’animaux nécessaire.
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. L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront particulièrement suivis. Ainsi des comportements anormaux (prostation, absence ou faible ingestion) pourront permettre la détection précoce des pathologies et de situations de mal-être. Le suivi alimentaire sera fait quotidiennement grâce aux données des DAC. En cas de réduction trop importante de l'ingéré (>50% pendant plusieurs jours), les animaux seront retirés de l'experimentation et nourris ad libitum. Les prises de sang et les biopsies seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser ces prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés 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 d’allocation des nutriments permettrait d’améliorer la robustesse des animaux et leur bien-être en réponse aux différents stress induisant une diminution de la consommation alimentaire. Nous utiliserons des porcs en croissance car ils sont particulièrement soumis au stress thermique et donc à des périodes de restriction alimentaire dans les élevages.
Stratégies de lutte contre les effets des vagues de chaleur estivales basées sur la gestion individuelle des porcs en croissance-finition selon leur sensibilité aux températures élevées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Objectifs
En Bretagne, la majorité des bâtiments d’élevages de porcs sont seulement équipés de systèmes de ventilation (statiques ou dynamiques) qui peuvent devenir insuffisants pour dissiper la chaleur produite par les animaux en périodes estivales et notamment pendant les vagues de chaleur. Ces épisodes touchent en particulier les stades physiologiques ayant un niveau métabolique élevé (truies en maternité, porcs en finition) avec des effets importants (immédiats et retardés) sur le bien-être et les performances des animaux. Les effets d’une exposition à un stress thermique de type vague de chaleur diffèrent de manière importante par rapport aux effets d’un stress chronique. En effet, les réponses physiologiques mises en place pendant l’exposition courte à la chaleur a des conséquences à long terme sur le reste de la vie productive des animaux une fois le challenge thermique terminé. Ces effets sont particulièrement visibles lorsque les animaux sont exposés à des vagues de chaleur caniculaires, i.e., évènements pendant lesquels la température reste élevée pendant la nuit. Il est ainsi nécessaire d’adapter la conduite alimentaire avant et pendant la vague de chaleur pour limiter les effets à long terme sur les le bien-être, les performances des animaux et le revenu des éleveurs. A l’heure actuelle, les solutions nutritionnelles pour lutter contre les effets de la chaleur (augmentation de la densité nutritionnelle, supplémentation avec des additifs fonctionnels, ...) existent mais sont adaptés à des exposition à la chaleur longues (exposition chronique) et restent relativement coûteuses dans le contexte Breton. Par ailleurs, les effets de la chaleur varient d’un individu à l’autre . En pratique, cette variation interindividuelle implique qu’au sein d’une même bande d’animaux, une individualisation de l’application des stratégies nutritionnelles pourrait permettre d’améliorer le rapport coût/bénéfice de ces options d’adaptation. L'objectif de ce projet est de tester chez le porc en croissance des stratégies d'alimentation individualisées pour lutter contre les effets des vagues de chaleur estivales. Notre hypothèse est que la prise en compte des différences inter-individuelles de tolérance à la chaleur chez le porc permet d'améliorer l'efficacité des stratégies nutritionnelles appliquées lors d’une exposition au chaud.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de faire la preuve de concept qu'une alimentation individualisée des porcs peut permettre d'attenuer les effets des vagues de chaleur estivales sur leur performance, leur bien être et leur santé.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à : - des prises de sang (2 fois au maximum par animal, contention d'une durée maximale de 2 minutes), - des mesures d'épaisseur de lard dorsal par échographe (6 fois par animal, maintien en cage de 5 minutes) - des prises de température (variable selon les animaux; uniquement si l'animal à un rythme des ventilation pulmonaires dépasse une valeur anormale). Les animaux seront exposés à un challenge thermique expérimental (4 jours à 32°C) pour simuler les vagues de chaleur estivales observées actuellement dans les élevages de porcs.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus du projet sur les animaux sont les suivants : - 1/ l'exposition à une température ambiante (32°C) supérieure à la limite supérieure de la zone de confort thermique des animaux pendant 2 périodes de 4 jours consécutifs pour mimer des vagues de chaleur estivales. Conformément aux objectifs du projet, cette exposition à 32°C va induire un stress thermique pour l'animal. - 2/ la contention des animaux pour 2 prises de sang/animal (2 min max) et 6 mesures d'épaisseur de lard/animal (5 min max) par du personnel compétent formé sur l'espèce porcine. Cette contention va momentanément limiter la possibilité pour l'animal d'exprimer un comportement normal de son espèce
Devenir
Les animaux sont destinés à la consommation. Les animaux suivent le parcours d’élevage.
Remplacement
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses de thermorégulation (le porc ne possède pas de glandes sudoripares actives). - Nous avons choisi de travailler sur le porc en croissance finition car ce stade représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc et est connu pour être très sensible à la chaleur (en particulier en finition) - Nous avons choisi de travailler sur des animaux croisés et à la fois sur les mâles entiers et les femelles pour produire des résultats compatibles avec les populations en production.
Réduction
Le nombre d’animaux (n= 240) et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs et permettent d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer les effets de l’alimentation malgré la forte variabilité interindividuelle généralement observée dans ce type d'étude L'effectif a été calculé en prenant en compte qu'une partie des porcs (40 porcs/répétition) ne sera finalement pas retenue pour l'essai à l'issue de la période d'adaptation.
Raffinement
Cette expérimentation est réalisée dans une salle avec des équipements (station d'alimentation automatique, système de pesée automatique, abreuvoirs connectés) permettant de mesurer les performances individuelles d'animaux élevés en un seul groupe en conditions proches de celles rencontrées pratiquement en élevage. L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel expérimenté et en respectant des points limites afin de réduire la souffrance et la douleur des animaux. Les mesures de raffinement consisteront à réduire le plus possible l’intensité et la durée de la douleur ou du stress que peuvent engendrer les interventions. La durée des contentions des porcs sera limitée à 5 minutes pour les mesures d'épaisseur de lard . Les prises de sang seront stoppées au bout de 2 minutes
Choix des espèces
La cible de l'étude est le porc en croissance-finition. Dans notre essai, nous allons donc utiliser des animaux croisés Pietrain x (Large-White x Landrace), un croisement très répandu dans les élevages commerciaux français. Les animaux utilisés sont des porcs en croissance jusqu'à la phase de finition (soit de 25 à 115 kg). Ce stade physiologique est celui pour lequel l'outil d'aide à la décision a été développé et il faut donc utiliser le type d'animaux cible dans l'expérimentation.
Validation d’un modèle porcin dédié à l’évaluation de biomatériaux de substitution osseuse destinés aux greffes alvéolaires secondaires des patients en cours de croissance porteurs de fentes faciales
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Objectifs
En France, l’incidence des fentes labiales et / ou palatines, toutes formes cliniques confondues, est de 1 pour 700 à 1000 naissances. Leur prise en charge nécessite plusieurs temps de réparation chirurgicale. La greffe osseuse alvéolaire secondaire (GOAS) intéresse les enfants en cours de croissance cranio-faciale, entre 5 et 7 ans. Bien que les biomatériaux soient utilisés en reconstruction osseuse adulte, leur emploi dans le domaine des fentes reste peu courant. Ils permettraient pourtant de s’affranchir de prélèvements iliaques aux complications multiples. En outre, l’amélioration des biomatériaux doit se confronter à un nombre limité de modèles animaux à même de retranscrire les particularités d’une greffe en site en cours de croissance cranio-faciale. Le choix du modèle porcin s’est fait en raison de son utilisation dans la littérature comme modèle dans l’étude des defects osseux maxillo-faciaux. En effet, il est considéré comparable à l’homme aux vues de sa ressemblance en terme d’anatomie, de morphologie, de sa capacité de guérison, de remodelage osseux et de sa densité minérale. De ce fait, sa pertinence est largement supérieure à celle du modèle rongeur pour les objectifs visés ici. L’objectif de ce projet est de valider un modèle gros animal (porcin) dédié à l’évaluation de biomatériaux de substitution osseuse destinés aux GOAS réalisée en cours de croissance cranio-faciale, par l’intermédiaire de l’implantation in-vivo de matériaux conventionnels et de nouveaux biomatériaux mis forme par impression 3D.
Bénéfices attendus
Les nouvelles approches thérapeutiques, comme l'ingénierie tissulaire, utilisent des échafaudages de biomatériaux (scaffolds) pour stimuler et guider la régénération tissulaire. Ils constituent un réseau tridimensionnel qui imite le micro-environnement extracellulaire favorisant la viabilité, la fixation, la croissance et la migration des cellules tout en maintenant la structure du tissu régénéré in-vivo. La littérature montre que les scaffolds sur mesure améliorent la précision et réduit le temps d'opération, tout en étant associés à de meilleurs résultats cliniques. Les principales applications de ce projet sont la mise à disposition d’un modèle gros animal à même de permettre l’évaluation de tel scaffolds implantés en site de croissance, ainsi que les premières évaluations de nouveaux biomatériaux de reconstruction utilisables pour les GOAS des fentes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale afin d'implanter les biomatériaux de substitution osseuse sous anesthésie générale. La manipulation de chaque animal devrait durer environ 2h en comptant les phases pré et post-opératoires. Ils recevront en post-opératoire une antibiothérapie (Amoxicilline 1 g 3 fois par jour pendant 3 jours) ainsi que des antalgiques (anti-inflammatoires) systèmatiques pendant 48h. Il s'agit là d'injections réalisées en quelques secondes. A J3 et J7 post-opératoire, un examen clinique sous sédation ou anesthésie générale (la choix sera fait en fonction des résultats du pré-essai)sera réalisé sur l'ensemble des animaux pour effectuer un examen endo-buccal pour surveiller la cicatrisation. L’animal sera aussi pesé. Ces examens devraient durer environ 30min.
Impact sur les animaux
Durant l’intervention la douleur sera prise en charge puisque la réalisation du geste s'effectuera sous anesthésie générale et analgésie. Risque inhérent à l’anesthésie générale. Risque de saignement per opératoire. En post opératoire, les animaux seront particulièrement surveillés sur les points suivant: signes de douleurs, problèmes de cicatrisation, infection du site opératoire. Les douleurs et le risque infectieux sont principalement existant durant les 48 premières heures post opératoire. Difficultés d’alimentation en post opératoire pouvant résulter en une perte de poids. Une nouvelle évaluation clinique sera réalisée à 3 et 7 jours, source potentielle de stress et douleur liée à l’injection d’anesthésique en intramusculaire.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issu des procédures pour réaliser une évaluation radiologique et anatomopathologique.
Remplacement
L’évaluation physico-chimique et biologique in vitro est un préalable à l’utilisation de nouveaux biomatériaux en chirurgie oro-faciale. Pour autant, mêmes les modèles de culture tridimensionnels peinent à reproduire la physiologie humaine, notamment la perfusion constante des zones greffées et l’application de contraintes mécaniques à la mastication. A ce titre, il devient pertinent de disposer de modèles animaux d’évaluation des biomatériaux.
Réduction
Notre étude est une étude interventionnelle. Pour répondre à l’objectif principal qui est la validation du modèle, les défauts laissés vacants devront constituer des défauts critiques. Pour répondre aux objectifs secondaires, à savoir l'efficacité des matériaux implantés, l’évaluation se fera en comparaison à l’absence d’implantation de matériel correspondant au témoin sur le même animal. Une pré-étude afin de valider les protocoles chirurgicaux sera réalisé en amont sur 1 à 2 animaux. Pour évaluer les résultats nous réaliserons une analyse radiologique et anatomopathologique à 3 périodes, 30 jours, 60 et 120 jours. Ainsi nous réaliserons les expérimentations sur 3 lots de deux animaux. Ceci permettra une fiabilisation des résultats et de ne pas mettre en péril l’étude en cas de problème sur un animal. S’agissant de la validation d’un modèle, l’objectif principal reposera sur la bonne cicatrisation des zones greffées et le maintien de la physiologie des animaux, tout en validant la taille du défaut critique. Pour répondre à cette approche, l’utilisation de deux animaux par lot permettra d’obtenir des résultats tout en s’affranchissant de la variabilité individuelle. En parallèle, les paramètres de densité et volume osseux seront étudié de manière descriptive sans emploi de méthode statistique.
Raffinement
Afin de diminuer le stress péri-opératoire, il sera prévu une période d’acclimatation des animaux avant la prise en charge chirurgicale ainsi que l’administration d’une prémédication. L’intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale et pour éviter toute douleur pendant l’intervention des antalgiques seront administrés en per opératoire, une couverture chauffante sera mise en place afin de prévenir l’hypothermie, un protocole d’asepsie sera strictement appliqué pour éviter le risque d’infection du site opératoire et une antibioprophylaxie préviendra également ce risque. Une injection de lidocaïne sera faite au niveau du site opératoire afin de diminuer les douleurs post opératoires et le risque de saignement per opératoire. Des antalgiques seront administrés de façon systématique afin de prévenir les douleurs en post opératoire.
Choix des espèces
Le porc est un animal de choix pour tester les biomatériaux de substitution osseuse car son taux de régénération osseuse (1,2-1,5 μm/j) est comparable à celui des humains (1,0-1,5 μm/j). De plus, il est considéré comme un des modèles représentatifs proches des processus de régénération osseuse chez l'homme en ce qui concerne l'anatomie, la morphologie, la capacité de guérison, le remodelage, la densité minérale. Le modèle porcin adulte a récemment été validé pour tester l’efficacité de greffe osseuse au niveau maxillo-facial. Pour autant, aucun travail n’a porté sur l’individu en cours de croissance. Les animaux seront âgés de 3 mois pour qu’ils soient toujours en cours de croissance.