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)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Rôle d’un système de détoxification d’un composé oxydant dans la colonisation et l’excrétion de Salmonella Typhimurium chez la poule domestique
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Objectifs
Salmonella Typhimurium est un pathogène intracellulaire majeur, responsable d’infections chez l’humain et l’animal. Des travaux récents ont identifié et caractérisé in vitro un système de détoxification d’un composé oxydant chez cette bactérie. Ces résultats suggèrent un rôle clé de ces gènes dans la survie et la persistance de salmonelle dans des environnements riches en stress oxydatif, comme ceux rencontrés lors de l’infection d’un hôte. Les objectifs de ce projet sont de valider la pertinence physiologique de ce système de détoxification de Salmonella dans un modèle in vivo d’infection chez le poussin en caractérisant son impact sur l’infection, la colonisation et la persistance de salmonelle dans ce modèle. Ce modèle est particulièrement adapté en raison du métabolisme spécifique de l’acide urique chez les volailles.
Bénéfices attendus
De manière générale, ce projet éclairera les mécanismes moléculaires par lesquels Salmonella résiste au stress oxydatif in vivo, en particulier via ce système de détoxification d’un composé oxydant, sous-étudié dans le contexte infectieux. Santé animale : Une meilleure compréhension des mécanismes de persistance de Salmonella chez les volailles pourrait conduire au développement de stratégies pour réduire l’infection asymptomatique chez cet animal, limitant ainsi la transmission aux humains via la chaîne alimentaire. Santé publique : En ciblant le système de détoxification étudié, ce projet pourrait identifier de nouvelles cibles pour des vaccins ou des traitements antibactériens, contribuant à la lutte contre les infections à Salmonella, un enjeu majeur de santé publique (ex. toxi-infections alimentaires collectives). Économie et environnement : Réduire la prévalence de Salmonella dans les élevages limiterait les pertes économiques liées aux épidémies et diminuerait l’usage d’antibiotiques, en alignement avec les objectifs de l’Organisation Mondiale de la Santé et de l’Union Européenne pour lutter contre l’antibiorésistance.
Procédures
- Administration de salmonelles par voie orale sur animal vigile : 155 animaux, 1 fois pendant 15 secondes par animal - Prélèvement de fientes sur animal vigile 1 fois avant euthanasie (par défécation naturelle en isolant l’animal préférentiellement et sinon par pression abdominale) : 100 animaux, durée variable si défécation naturelle et moins de 5 secondes si pression abdominale - Prélèvements de fientes sur animal vigile 5 fois (par défécation naturelle en isolant l’animal préférentiellement et sinon par pression abdominale) : 55 animaux, durée variable si défécation naturelle et moins de 5 secondes si pression abdominale - Euthanasie : 155 animaux
Impact sur les animaux
La colonisation de la poule domestique par Salmonella est asymptomatique. Les nuisances sont liées à l’expérimentation : hébergement en isolateur, inoculation par voie orale et prélèvement de fientes.
Devenir
Pour l’unique procédure de ce projet, tous les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir prélever différents organes et de pouvoir analyser la charge bactérienne contenue dans ces différents prélèvements.
Remplacement
L’étude de l’infection asymptomatique d’une bactérie telle que Salmonella ne peut se faire que par le biais d’une étude in vivo sur animaux cibles. Il n’existe actuellement aucun modèle reproduisant à la fois les environnements rencontrés in vivo par la bactérie dans les différents organes du poulet et la réponse de l’hôte à la présence de cette bactérie.
Réduction
Le système de détoxification a fait l’objet d’une caractérisation poussée in vitro avant de réaliser une étude in vivo. Le nombre d’animaux par lot a été calculé afin d’utiliser le minimum d’individus permettant d’avoir une puissance statistique suffisante (80%) pour démontrer une différence significative de charge bactérienne entre les lots testés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes, dans des isolateurs dont la température est régulée avec aliment et eau ad libitum ainsi qu’un éclairage 12h/24h. Ils bénéficieront également d’un enrichissement environnemental et matériel : L'espace de vie sera enrichi par la suspension de rubans ainsi qu’un tapis à gratter permettant d'occuper les poussins et de diminuer le piquage entre animaux. Il n’y a pas de souffrance liée à l’hébergement en isolateur. La surface d'hébergement étant limitée, une attention particulière est portée sur la densité des animaux en fonction de leur poids pour qu’elle ne dépasse pas celle prévue dans la règlementation.
Choix des espèces
La poule est utilisée ici (1) pour sa pertinence en santé humaine car elle est la source principale de contamination humaine par salmonelle dû au fait qu’elle peut être porteuse asymptomatique et (2) parce que la poule a un métabolisme particulier de l’acide urique par rapport aux mammifières, qui est pertinent pour l’étude de ce système de détoxification. L’expérimentation est menée sur des poussins juvéniles (à partir de 7 jours d’âge) car c’est à cette période de leur vie qu’ils sont les plus sensibles à une colonisation par salmonelle.
Cinétique et sites d’expression en modèles murins des facteurs de Salmonella impliqués dans le double stress Cuivre/stress oxydatif
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Salmonella enterica serovar Typhimurium est un microorganisme pathogène à large spectre qui est responsable de gastroentérites ou de fièvre typhoïde en fonction de l’hôte infecté. Le principal mode de contamination passe par l’ingestion d’aliments d’origine animale contaminés (viande, poisson, œufs, lait). Cette entérobactérie colonise l’intestin et elle est capable de franchir la barrière intestinale. Ensuite, elle va circuler dans le sang jusqu’aux organes systémiques, la rate et le foie. Tout au long de ce processus infectieux, Salmonella va pouvoir entrer dans les cellules du système de défense de l’organisme (système immunitaire). Ces acteurs de l’immunité vont mettre en place différents mécanismes pour éliminer cet agent infectieux. Parmi ces mécanismes, on retrouve (i) l’import de cuivre, (ii) la production de molécules oxydantes, (iii) l’acidification ou encore (iv) la production de peptides antimicrobiens (lysozyme). Le cuivre, bien qu’étant un métal de transition essentiel pour différents processus biochimiques, devient toxique à fortes concentrations. Les molécules oxydantes produites sont quant à elles capables d’endommager les composants cellulaires des bactéries comme l’ADN, les protéines ou les lipides, pouvant alors causer un dysfonctionnement cellulaire ou un ralentissement de la croissance, voire la mort cellulaire dans certains cas. Récemment, un mécanisme de régulation original dépendant de la présence concomitante de cuivre et d’une molécule oxydante a été identifié chez Salmonella. Ce mécanisme permet l'acheminement du cuivre vers des protéines cibles de la cellule. Cela laisse entrevoir la possibilité d'une action simultanée des deux stress durant l'interaction hôte-pathogène et une réponse concertée du pathogène. Le projet présenté ici vise à déchiffrer l'orchestration du double stress cuivre et stress oxydatif en modèles souris reproduisant la gastroentérite à Salmonella ou la fièvre typhoïde, ainsi que les mécanismes d'adaptation utilisés par Salmonella pour faire face à ces stress pendant le processus infectieux.
Bénéfices attendus
Les stress métallique et oxydatif font partie des principaux mécanismes antibactériens utilisés par les cellules immunitaires de l'hôte pour combattre les infections bactériennes. En général, chacune de ces contraintes est étudiée individuellement, soit du côté hôte pour identifier les systèmes impliqués dans leur production, soit du côté pathogène pour comprendre les systèmes moléculaires utilisés pour éviter, assimiler ou dégrader ces composés. Dans ce projet, nous proposons d'étudier deux stress dont la concomitance n’a jamais été décrite, ce qui est un projet ambitieux et original. Cette approche intégrée et unificatrice vise à équilibrer durablement et à optimiser la santé des personnes, des animaux et des écosystèmes. Elle tient compte du fait que la santé des humains, des animaux domestiques et sauvages, des plantes, et de l'environnement au sens large (y compris les écosystèmes) sont étroitement liés et interdépendants. La complémentarité des expertises des partenaires (microbiologie moléculaire et infection/biologie cellulaire) nous offre une occasion unique de caractériser et de déchiffrer la voie du double stress Cu/stress oxydatif in vitro et in vivo. A court terme, nos résultats permettront de mieux comprendre l'importance du cuivre et du stress oxydatif durant la réponse immunitaire innée de l'hôte et auront un impact sur une grande communauté de biologistes. Ce projet produira des résultats directs sous forme de nouvelles données scientifiques et de nouveaux outils. A plus long terme, notre projet fondamental ouvrira également la voie à l'élaboration de stratégies nouvelles pour cibler différentes grandes questions de santé publique [virulence bactérienne ; action biocide ; biocapteurs Cu et ROS (Reactive Oxygen Species) ; physiologie des neutrophiles et macrophages].
Procédures
- Mises à jeun : 2 x 4h à 24h d’intervalle pour le modèle gastroentérite et 1 x 2h pour le modèle d’infection systémique létale. - Traitement antibiotique : sur animal vigile – une partie des animaux – 1 fois – durée = 10 sec maxi - Inoculation de Salmonella : sur animal vigile – tous les animaux – 1 fois – durée = 10 sec maxi - Anesthésie : tous les animaux de la procédure 1 – plusieurs fois pour certains animaux – durée = 5 min maxi par anesthésie - Imagerie in vivo : sur animal anesthésié – tous les animaux de la procédure 1 – plusieurs fois pour certains animaux – durée = 5 min maxi - Euthanasie : tous les animaux
Impact sur les animaux
Les animaux sont susceptibles de ressentir de la douleur à partir du jour 4 p.i. dans le modèle d’infection systémique létale et au bout de 3 jours p.i. dans le modèle gastroentérite. Les nuisances possibles liées à l’infection sont : prostation, yeux fermés et difficultés motrices. Autres nuisances (stress) liées à l’expérimentation : contention, dépilation, mise à jeun de 2 ou 4h et gavage.
Devenir
Pour les 3 procédures, tous les animaux sont euthanasiés en fin d’expérimentation afin de pouvoir prélever différents organes, pour mesure de la luminescence, purification de cellules ou numération bactérienne.
Remplacement
Nous travaillons sur des interactions pathogènes/hôte visant à comprendre l’arsenal dont dispose Salmonella pour infecter ses hôtes. La caractérisation phénotypique d’un gène de virulence in vitro est essentielle mais elle ne permet pas de comprendre le rôle de ce gène dans la pathogénie. Par exemple, in vitro, le gène cueP est important pour la prolifération intracellulaire de Salmonella au moins dans le macrophage et la régulation de son expression suggère un rôle fort pour que Salmonella résiste à la réponse immunitaire mise en place par les cellules de l’hôte. Cependant, in vivo, nous n’avons aucune idée du/des organes dans lesquels il est exprimé, de sa cinétique d’expression chez les hôtes de Salmonella, des cellules qu’il cible. Il est donc important de connaître ces informations. Il n’y a pas de modèle de remplacement qui reproduise à la fois l’environnement rencontré par la bactérie dans chacun des organes et la réponse de l’hôte à l’infection qui sont des facteurs influençant l’expression des facteurs de virulence.
Réduction
Stratégie pour réduire le nombre d’animaux - Gènes étudiés : Tous les gènes d’intérêt ont fait l’objet d’une caractérisation in vitro avant de passer à l’expérimentation animale (études de prévalence des gènes chez des souches de Salmonella, caractérisation biochimique de la protéine, caractérisation phénotypique d’un mutant de ce gène). Le choix des gènes d’intérêt à tester in vivo est déterminé en fonction de cette caractérisation in vitro. - Choix de la voie d’inoculation : La voie orale est la seule qui est testée systématiquement car c’est la voie d’infection naturelle utilisée par Salmonella pour contaminer ses hôtes. De plus, nous regroupons chaque fois que cela est possible les gènes à tester dans une même expérience pour qu’un seul lot témoin négatif soit utilisé, et cela afin de réduire le nombre d’animaux. Etude statistique : pour la procédure 1, tout signal luminescent détecté chez un animal reflète l’expression du facteur de virulence testé chez cet animal à cet instant. Aucun test statistique n’est donc nécessaire ni pertinent. Pour la procédure 2, les données d’expression du gène d’intérêt par les bactéries dans les différents types cellulaires présents pour chaque organe étudié seront soustraites avec les données d’expression obtenues pour le lot témoin. Tout comme pour l’axe I, aucun test statistique ne sera effectué ici, le but étant d’identifier dans quel type cellulaire le gène d’intérêt est le plus exprimé. Pour la procédure 3, le nombre d’animaux a été calculé afin d’utiliser le minimum d’animaux permettant de mettre en évidence une différence significative entre les lots testés.
Raffinement
Dès l'arrivée des animaux à l’animalerie, une semaine d’acclimatation est prévue pour permettre l'adaptation des animaux à leur nouvel environnement. Les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Les animaux sont hébergés selon les conditions de l’établissement utilisateur agréé, en tenant compte de l’état physiologique des animaux et enregistrement de la température ambiante. Pour éviter les problèmes de luminescence parasite, uniquement du papier absorbant est utilisé dans les cages de souris comme raffinement au cours de l’expérimentation. Pour la même raison, les souris ne recevront pas de récompenses. L’utilisation de méthode pour réduire la douleur liée à l’infection par Salmonella n’est pas possible car elle modifierait la cinétique d’apparition des symptômes et ne reproduirait donc plus la maladie. En revanche, après imagerie sous anesthésie gazeuse, chaque souris est placée individuellement sous une lampe infra-rouge pour optimiser son bien-être lors du réveil et surveillée jusqu’à sa remise en cage avec ses congénères uniquement lorsqu’elle a retrouvé son activité normale.
Choix des espèces
Salmonella est responsable chez l’homme et les animaux de la fièvre typhoïde qui est une infection systémique létale en l’absence de traitement et de gastroentérites. Nous disposons de modèles murins reproduisant ces deux syndromes. Le modèle en souris sensibles à l’infection par Salmonella est un modèle d’infection systémique létale naturel qui reproduit la fièvre typhoïde. Le modèle de gastro-entérite en souris prétraitées à la streptomycine reproduit la colite observée naturellement chez le veau et la réponse immunitaire associée. Les modèles murins utilisés sont donc particulièrement pertinents pour étudier les infections à Salmonella en choisissant la bonne lignée de souris et le prétraitement adapté en fonction de la pathologie ciblée. Les souris utilisées sont adultes, elles ont entre 6 et 8 semaines d’âge dans le modèle d’infection systémique létale et entre 8 et 10 semaines dans le modèle de gastroentérite et ce, conformément aux modèles établis dans la littérature. Les souris sont réparties en cages dès leur réception, et au minimum 7 jours avant l’inoculation.
Effet du traitement par Saccharomyces boulardii sur une colite inflammatoire induite par Salmonella typhimurium.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Objectifs
L’objectif de ce projet est d'étudier l'effet du probiotique Saccharomyces boulardii sur la composition du microbiote intestinal de souris déficientes en immunoglobuline A et d’évaluer son effet protecteur dans un contexte de colite inflammatoire.
Bénéfices attendus
La possibilité de limiter la mise en place d'un déséquilibre de la flore intestinale par transfert passif du probiotique Saccharomyces boulardii a un intérêt clinique majeur. Si cette solution se révèle efficace, elle pourra en effet être testée chez des patients déficients en immunoglobuline A ou sous immunosuppresseurs.
Procédures
Les animaux seront soumis à des gavages par voie orale pendant 7 ou 21 jours selon les groupes. La manipulation par animal dure entre 20 secondes et 1 minute. 4 prélèvements sanguin seront réalisés par prélèvement mandibulaire (environ 15 secondes par prélèvement) et un prélèvement sanguin sera réalisé par ponction cardiaque.
Impact sur les animaux
L'induction d'une forte charge bactérienne peut provoquer une inflammation du système digestif avec une apparition de diarrhées. La survenue d'une bactériémie peut provoquer un état infectieux général incluant de la fièvre et de la déshydratation. Les points limites ont été définis, classe sévère.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour un prélèvement de sang et de tissus. Ces prélèvements permettront de mesurer différents marqueurs inflammatoires et de déterminer la composition du microbiote intestinal.
Remplacement
Les modèles in vitro ne permettent pas d'étudier finement les interactions entre un hôte et son microbiote intestinal puisque ces interactions dépendent d’un très grand nombre de facteurs (alimentation de l'hôte, la réponse immunitaire…) qui ne peuvent pas être contrôlés in vitro. Il n'y aucune possibilité de réaliser ce projet sans l'utilisation de modèles animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au maximum pour conserver une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Les animaux seront manipulés une fois par jour pour être habitués à la présence et à l'odeur de l'expérimentateur. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien être optimal tout au long de l’étude. Leur douleur est rigoureusement contrôlée et gérée grâce aux moyens pharmacologiques. Les animaux sont hébergés en groupes harmonieux et dans un environnement enrichi. L'eau et la nourriture sont mis à disposition "ad libitum". Enfin, le suivi quotidien des points limites établis spécifiquement pour ce projet permettra de sortir les animaux de la procédure et limiter ainsi les souffrances potentielles.
Choix des espèces
La souris présente plusieurs avantages pour ce projet. Premièrement, elles produisent des immunoglobulines A à la structure proche de celles retrouvées chez l’humain. De plus, la grande majorité des travaux effectué sur ces immunoglobulines est effectué sur le modèle murin, ce qui nous permettra d’analyser nos travaux en regard de cette vaste littérature. Enfin, les modèles de souris déficients en immunoglobulines A sont déjà présents dans notre animalerie. Souris entre 5 semaines et 6 mois car avant 5 semaines les souris ne disposent pas d’un système immunitaire complet et après 6 mois la réponse immunitaire risque d’être altérée.
Exposition chronique aux additifs et contaminants alimentaires inorganiques de la vie in utero à l’âge adulte chez la souris: impact d’une infection à Salmonella sur la réponse du système immunitaire systémique et l’homéostasie
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Objectifs
Ce projet fait suite aux résultats obtenus dans un précédent projet montrant une altération de la réponse immunitaire intestinal et systémique après exposition des animaux à l’additif E551 constitué de nanoparticules de dioxyde de silice. Ces données suggèrent une susceptibilité accrue aux infections chez les animaux exposés à cet additif. Ainsi, ce projet a pour but d’évaluer la susceptibilité des animaux exposés au E551 à une infection systémique induite par inoculation de la bactérie Salmonella.
Bénéfices attendus
Le projet permettra la mise en évidence de l'impact de l'additif dioxyde de silice sur la réponse des défenses immunitaires des suites d'une infection systémique à une bactérie pathogénique possiblement retrouvée dans l'alimentation (Salmonella). Ce projet apportera des données utilisables pour l'évaluation des risques pour la santé humaine et animale dans l'utilisation de ces additifs et contaminants. Cet impact pourra être pris en compte par les instances règlementaires afin de réguler l'exposition humaine aux nanoparticules inorganiques de type Silice.
Procédures
Les animaux auront été exposés au préalable à l'additif alimentaire contenant des nanoparticules de dioxyde de silice à une dose encadrant l'exposition humaine et ce de manière périnatale et pendant 130 jours post-natal. Puis ils seront infectés à Salmonella délivrée par une injection unique nécessitant une contention d’environ 10 secondes.
Impact sur les animaux
L'injection de Salmonella s'effectue après contention de l'individu et peut engendrer un stress lié à la manipulation de l'animal et à l'injection en elle-même. L'infection par Salmonella de degré sévère peut conduire à une morbidité et une mortalité rapide au bout de 5 jours.
Devenir
A la fin des procédures, les animaux seront mis à mort afin d'effectuer des prélèvements permettant d'étudier la réponse immunitaire contre Salmonella.
Remplacement
Le projet étudie la réponse à une infection à Salmonella Typhimurium, après une période d'exposition à un nanomatériel alimentaire allant de la périnatalité au stade adulte sur un organisme. L'utilisation du modèle animal est nécessaire afin d'avoir cette exposition chronique dès la vie in utero. De plus l'étude portera sur des impacts de l'axe intestin-réponse immunitaire systémique. Aucun modèle alternatif ne permet de recréer tous les dialogues inter-organes. Du fait de ces 2 raisons majeures, le recours à l'animal est donc nécessaire et le principe de remplacement inapplicable.
Réduction
Pour optimiser le nombre d'animaux utilisés, une étude pilote sera effectuée pour déterminer l'inoculum optimale et le temps d'observation post-injection et ainsi réduire le nombre de groupes. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les individus présentant une détérioration de l'état général (poil piqué, dos vouté, difficulté de mobilité, agressivité extrême) et/ou une perte de poids significative ou une diminution de la prise alimentaire seront écartés de l'étude et des soins adaptés leur seront donnés. L'infection par Salmonella peut perturber l'état général des animaux qui seront observés en continu jusqu'à leur mise à mort. L'emploi d’analgésiques et d’anesthésiques perturberait la réponse à l'infection par Salmonella et influerait sur les paramètres immunitaires mesurés, rendant leur utilisation incompatible avec notre étude.
Choix des espèces
La souris est un modèle reconnu en toxicologie, pour lequel de nombreux outils et savoirs sont développés afin d'étudier le système immunitaire et la réponse à une infection, notamment par Salmonella. Des résultats préliminaires concernant l'exposition in utero et chronique aux additifs alimentaires ont déjà été obtenu sur une lignée murine. Cette même lignée a aussi été utilisé par d’autres équipes de recherche et montre une sensibilité à l’infection par Salmonella. Les souris mâles et femelles seront utilisées à l'âge adulte pour mimer une exposition périnatale et chronique à long terme.
Etude du rôle d’une nouvelle protéine du système immunitaire dans l’infection à Salmonella
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
La réponse immune anti-bactérienne dépend de l’activation de récepteurs spécialisés par des molécules bactériennes, résultant en la production de cytokines pro-inflammatoires. Nous avons récemment identifié une protéine, qui participe à une cascade de signalisation de la réponse immunitaire. Nos données in vitro en culture cellulaire indiquent que cette protéine est centrale pour cette cascade de signalisation, notamment lors de l’infection par la bactérie Salmonella. Dans ce projet, nous avons pour objectif d’interroger le rôle de cette protéine dans l’activation de la réponse immune anti-bactérienne durant une infection à Salmonella in vivo. Ce projet répond à la fois à une question scientifique (améliorer notre compréhension de la voie de signalisation de l’immunité innée) mais aussi médicale (la protéine d’intérêt peut-elle être ciblée pour « booster » la réponse anti-bactérienne ? Question d’autant plus importante au vu de l’augmentation du nombre de souches antibiorésistantes.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre de comprendre le rôle d’une protéine dans une voie de signalisation de réponse aux infections bactériennes, en utilisant Salmonella comme modèle. Cela va tout d’abord faire progresser la connaissance scientifique en décrivant une voie majeure d’activation de l’immunité chez l’humain. Nos données in vitro avec des cultures cellulaires indiquent que la protéine étudiée participe à cette voie, mais il est nécessaire de questionner ce fait dans un organisme vivant intégré et autonome, ici chez la souris. Il s’agit d’un bénéfice à court terme, obtenu à la complétion du projet. À plus long terme, ce projet ouvre des perspectives cliniques et vétérinaires. En effet, cette voie d’activation de l’immunité est majeure dans le contrôle de l’infection bactérienne, mais aussi dans les pathologies de sur-activation de l’immunité (choc septique). Si ce projet apporte la preuve que la protéine étudiée participe à la la réponse immunitaire in vivo, nous pouvons imaginer des approches thérapeutiques d'activation de cette protéine (dans le cas d’infections bactériennes résistantes aux antibiotiques) ou d’inhibition de celle-ci (dans le cas du choc septique).
Procédures
3 interventions prévues : inoculation d’une bactérie pathogène par voie intra-péritonéale (1 seule fois, moins de 3 min) et prélèvement de sang à la veine submandibulaire (1 seule fois, 5 min).
Impact sur les animaux
Salmonella Typhimurium cause une infection systémique létale chez la lignée de souris utilisée, reproduisant les fièvres typhoïdes et paratyphoïdes chez l’homme. Les symptomes suivants apparaissent au cours de l’infection : état fébrile, poils hérissés, dos recourbé, écoulements oculaires, mobilité réduite. La contention peut générer également du stress. L’inoculation par voie intra-péritonéale et la prise de sang dans la veine submandibulaire peuvent engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection de l’inoculum et de la prise de sang respectivement.
Devenir
Les animaux de la procédure létalité sont euthanasiés à l’atteinte du point limite. Les animaux qui servent à évaluer le niveau de colonisation des organes et aux prélèvements de sang sont euthanasiés pour faire les prélèvements.
Remplacement
Avant de proposer ce projet, nous avons implementé des approches de remplacement basée sur de la culture cellulaire : 1) Génération d’une lignée de macrophages murins n’exprimant pas la protéine d’intérêt. Il a été observé une perte de la production de cytokines pertinentes et une augmentation de l’infection à Salmonella dans ces cellules comparées aux cellules contrôles. 2) Modèle de sur-expression de la protéine d’intérêt, la production de cytokines pertinentes est augmentée de manière dose-dépendante dans cette lignée. Ces résultats documentent le rôle central de la protéine d’intérêt dans l’activation cytokinique bactério-induite in vitro. Il s’agit maintenant de tester l’importance de la protéine d’intérêt lors d’une réponse immunitaire à l’infection bactérienne in vivo pour démontrer définitivement son rôle essentiel dans un modèle complexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle expérimental autre qu’animal récapitulant de manière convaincante une réponse immune.
Réduction
Différents scénari ont été testés avec une ou 2 études pilotes avant l’expérimentation finale. C’est le scénario avec une étude pilote qui utilise le moins d’animaux. L’étude pilote prévue permet de choisir la dose la plus adaptée à notre question scientifique. Elle permet également de déterminer le pic d’infection afin de déterminer les time-points d’autopsies les plus pertinents de l’expérimentation finale. Le nombre d’animaux par lot a été choisi sur la base de la littérature qui montre que 15 souris par lot permettent de voir une différence significative entre les 2 modèles murins que l’on souhaite tester suite à l’infection par Salmonella et sur le calcul de la puissance du test stastistique utilisé lors de la comparaison des résultats obtnenus sur les deux modèles.
Raffinement
Dès l'arrivée des animaux à l’animalerie, une semaine d’acclimatation est prévue pour permettre l'adaptation des animaux à leur nouvel environnement. Les animaux seront surveillés 2 fois par jour. Les animaux sont hébergés selon les conditions de l’établissement utilisateur agréé, en tenant compte de l’état physiologique des animaux avec contrôle (relevé télémétrique de la température, signes cliniques tels que le poids, l’aspect du faciès et le comportement général) et enregistrement de la température ambiante. Du papier sopalin est utilisé dans les cages de souris comme raffinement au cours de l’expérimentation. Des igloos, tunnels ont été testés il y a plusieurs années mais ils rendent le suivi des symptomes plus compliqués. Il est alors nécessaire de faire sortir les souris pour les observer. Ce « dérangement » des souris malades nous a paru être plus embêtant que le bien-être que peuvent apporter ces structures en début d’expérimentation lorsque les souris vont bien. Nous avons donc choisi de nous en tenir au papier sopalin comme raffinement. L’utilisation de méthode pour réduire la douleur liée à l’infection par Salmonella n’est pas possible car elle modifierait la cinétique d’apparition des symptômes et la cinétique de létalité et ne reproduirait donc plus la maladie.
Choix des espèces
La lignée de souris inoculées avecSalmonella est un modèle d’infection systémique létale naturel qui reproduit les infections systémiques létales observées chez l’homme et causées par S. Typhi, S. Paratyphi A/B/C ou S. Sendai. Ces souris sont naturellement sensibles à l’infection par Salmonella. Ce modèle est donc particulièrement pertinent pour notre étude. Les souris utilisées sont adultes. Elles ont entre 6 et 8 semaines d’âge, et ce, conformément au modèle publié dans la littérature.
Rôle des gènes de Salmonella dans la colonisation, la virulence et la persistance de cette bactérie– Développement/Tests d’inhibiteurs des produits de ces gènes ou de la viabilité de Salmonella
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Objectifs
Salmonella est une bactérie pathogène importante en santé publique. Elle est responsable, suivant le sérotype, d’infections systémiques létales, de gastroentérites ou encore d’un portage asymptomatique chez l’homme et les animaux. Chez l’homme, la fièvre typhoïde touche encore 22 millions de personnes chaque année et on estime à 1,3 milliard le nombre de cas de gastroentérites à Salmonella chaque année dans le monde. Comprendre les mécanismes d’interactions d’un pathogène avec son hôte est indispensable au développement de méthodes de prophylaxie ou de thérapeutiques. Notre projet vise à (1) identifier les gènes de Salmonella impliqués dans la colonisation, la réponse de l’hôte, la virulence et la persistance de cette bactérie chez son hôte et à caractériser leur rôle ; et/ou (2) à tester des inhibiteurs des produits de ces gènes ou de la viabilité des salmonelles. Après caractérisation des gènes et/ou développement/analyse d’inhibiteurs in vitro, l’expérimentation animale est nécessaire pour valider les résultats obtenus in vitro, c’est à dire l’implication du gène d’intérêt dans la virulence de Salmonella, l’efficacité de l’inhibiteur. Elle permet également de caractériser plus finement le rôle du gène d’intérêt in vivo.
Bénéfices attendus
Comprendre les mécanismes d’interactions d’un pathogène avec son hôte est indispensable au développement de méthodes de prophylaxie ou de thérapeutiques. Notre projet vise à (1) identifier les gènes de Salmonella impliqués dans la colonisation, la réponse de l’hôte, la virulence et la persistance de cette bactérie chez son hôte et à caractériser leur rôle ; et/ou (2) à tester des inhibiteurs des produits de ces gènes ou de la viabilité des salmonelles. Après caractérisation des gènes et/ou développement/analyse d’inhibiteurs in vitro, l’expérimentation animale est nécessaire pour valider les résultats obtenus in vitro, c’est à dire l’implication du gène d’intérêt dans la fitness et/ou la virulence de Salmonella, l’efficacité de l’inhibiteur. Elle permet également de caractériser plus finement le rôle du gène d’intérêt in vivo.
Procédures
Les animaux seront soumis à une infection à salmonella par voie orale (2 fois à 24h d'intervalle) . Ils pourront ensuite être soumis à des prélèvements sanguins afin d'étudier la perméabilité intestinale (1 fois), à un suivi par imagerie in vivo (3 x 10 min par jour pendant 3 jours). L'inoculation de salmonella sera également réalisé grâce à la méthode des anses intestinales ( 1 fois x 2heures; chirurgie sans réveil) .
Impact sur les animaux
Dans le cas de l'infection par voie orale les animaux pouront perdre du poids et développer une diarrhée
Devenir
Mise à mort afin de réaliser le prélèvement des organes
Remplacement
Une caractérisation préalable des gènes est réalisée in vitro pour permettre la sélection des gènes les plus pertinents et pour orienter le choix des voies d’inoculation à mettre en oeuvre. Le principe de remplacement n'est pas applicable à ce projet car les études in vitro ne reproduisent pas l'ecosystème complexe au cours de l'infection et par conséquent ne permettent pas l'obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine.
Réduction
L'utilisation de l'IVIS (In Vivo Imaging System) permet de suivre les souris au cours du temps et permet donc l'étude de la cinétique de la colonisation sur une même souris là où il aurait fallu les sacrifier à différents temps sans cela. Les expériences sont organisées de manière à réduire au maximum le nombre d'animaux. De plus, nous avons déjà validé certaines de nos approches expérimentales in vitro permettant d'optimiser l'utilisation des animaux. Les rongeurs utilisés sont consanguins et de même âge réduisant la variabilité entre les animaux et donc le nombre nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Une étude statistique est réalisée sur les données brutes d’immunohistochimie ou de FACS (Fluorescence Activated Cell Sorting) obtenues à partir des organes prélevés. Les tests appliqués sont des tests non paramétriques (Kruskall-Wallis one-way analysis of variance suivi d’un Mann-Whitney en post-test). Pour les niveaux de colonisation des organes par les bactéries, les tests utilisés sont des tests paramétriques (ANOVA suivi d’un posttest Tukey-Kramer) car le cumul de l’ensemble des données que nous avons obtenues depuis plus de 10 ans concernant ce caractère montre que ces données suivent une loi normale. Ceci nous permet lorsque nous souhaitons uniquement comparer le niveau de colonisation de plusieurs souches de diminuer le nombre d’animaux pour obtenir la même puissance de test.
Raffinement
Le bien-être de l’animal, outre les considérations éthiques, est aussi un facteur de variabilité expérimentale, qui est pris en compte et réduit grâce au suivi rapproché quotidien des animaux, l’enrichissement de leur environnement (coton ou sopalin afin qu'ils puissent faire un nid) et le respect de l’aspect social du groupe (pas d’isolement ni de changement de cage). De plus une période d'acclimatation d'une semaine sera respectée avant l'expérimentation. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux et/ou d'amélioration des procédures pour diminuer la souffrance animale. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé quotidiennement. Pour chaque procédure des points limites ont été définis pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal et l'animal sera euthanasié s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure. Dans le cas du modèle de portage, les souris ne présentent aucun symptôme. Un animal est euthanasié lorsqu’il présente des difficultés à se mouvoir après une stimulation et que l’expérimentateur juge que l’animal décèdera dans la ½ journée suivante c’est-à-dire avant la prochaine visite de l’expérimentateur afin d’éviter toute souffrance inutile. Ceci est rendu possible grâce à l’expérience acquise par l’équipe depuis plus de 15 ans. Les expérimentateurs « novices » travaillent en binôme tant qu’ils n’ont pas acquis l’expérience nécessaire De plus, les personnes responsables du projet ont été formées à l’utilisation des animaux à des fins scientifiques ; elles garantissent de la formation et de l’encadrement des autres expérimentateurs impliqués dans les procédures expérimentales. L’apprentissage et la maitrise des gestes techniques sont reportés dans les livrets de compétences des personnes concernées. Lorsque la procédure le nécessite les animaux seront anesthésiés à l’isofurane.
Choix des espèces
La souris est particulièrement pertinente pour étudier les infections à Salmonella en choisissant la bonne lignée de souris puisque nous reproduisons ainsi une infection naturelle. Le modèle gastroentérite a été montré dans la littérature comme reproduisant l’infection et la réponse immunitaire au cours d’une gastroentérite chez le veau, où Salmonella est responsable naturellement d’une gastroentérite. L’utilisation de ce modèle murin de « gastroentérite » est justifiée par rapport au modèle bovin par le moindre coût, la moindre lourdeur et la plus grande disponibilité des animaux. Les souris utilisées sont adultes, elles ont entre 8 et 12 semaines et ce, conformément aux modèles établis dans la littérature
Effet d’huiles essentielles et de leur mode d’administration sur le microbiote intestinal et la colonisation de Salmonella en poulet de chair
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Ce projet vise au déploiement d’une stratégie de gestion Salmonella en élevage de poulet de chair, grâce à des alternatives naturelles telles que les huiles essentielles (HE). Cette procédure visera à étudier l’effet d’HE et leur mode d’administration sur le microbiote et la colonisation de Salmonella Typhimurium en poulet de chair. De plus, ce projet a également pour but de tester en parallele un nouveau modèle prédictif in vitro reposant sur le modèle de colonisation digestive du modèle nématode Caenorhabditis elegans. Le développement de cette méthode alternative à l’expérimentation animale, pourrait permettre de réduire à terme l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques et ainsi de satisfaire à la règle des 3R : Réduire, Remplacer, Raffiner. Les HE sont connues pour leurs propriétés antimicrobiennes, antioxydantes et anti-inflammatoires en élevage. Le complément testé comportera un mélange des huiles essentielles de Cannelle (Cinnamomum cassia), Origan (Origanum vulgare), Girofle (Syzygium aromaticum) et Citron (Citrus limon). Le mode d’administration de ces HE (encapsulées ou non) dans l'eau de boisson sera évalué pour essayer de maximiser l’effet des HE sur la colonisation de Salmonella.
Bénéfices attendus
Ce travail permettra de valider les effets bénéfiques des huiles essentielles sur la colonisation du poulet de chair par Salmonella et notamment l’effet de differents modes d’administration des huiles essentielles sera étudié pour proposer un moyen de lutte plus efficace contre la contamination à Salmonella dans les élevages.
Procédures
Les animaux seront soumis à une inoculation par voie orale de Salmonella Typhimurium ou de Tryptone Sel. Le prélèvement de caeca aura lieu après mise à mort des animaux. Des pesées des animaux seront réalisées toutes les semaines.
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu d’effet indésirable tout au long de cet essai lié à l'infection par Salmonella et l'ajout d'HE dans l'eau de boisson. Les infections à Salmonella chez les volailles passent généralement inaperçues. Principalement asymptomatiques, elles peuvent provoquer parfois une réduction des performances de ponte chez les poules, une perte d’appétit, de la prostration et des diarrhées liquides. Les salmonelles se multiplient dans le tube digestif des oiseaux et peuvent être excrétées en grande quantité dans les déjections. Toutefois, la souche de S. Typhimurium utilisée dans cette étude a déjà fait l’objet d’essais in vivo et aucun effet indésirable n’a été observé. Les HE sont considérées d’un point de vue réglementaire comme des additifs sensoriels et sont classées parmi les produits GRAS (Generally Recognized As Safe) par la FDA (US Food & Drug Administration) et dans la pharmacopée Française. Les HE seront ajoutées dans l'eau de boisson des animaux à des doses respectant les apports totaux journaliers maximums pour les poulets en engraissement, aussi aucun effet n'est indésirable n'est attendu. De plus, aucun effet indésirable n’est attendu avec l’encapsulation Pickering (à base de fibre de pomme avec action prébiotique potentielle) et l’encapsulation par relargage pH dépendant qui sera utlisée pour la préparation des HE.
Devenir
Les prélèvements de caeca nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, par dislocation cervicale les jeunes poussins (poids < 250 g) et pour les poussins plus âgés et les poulets adultes après une anesthésie par électronarcose suivie d’une saignée à la veine jugulaire.
Remplacement
La volaille et notamment le poulet de chair représente une source importante de salmonelloses pour l’Homme. Ainsi, il est nécessaire de contribuer au développement d’un moyen de lutte contre Salmonella dans la filière avicole afin de réduire in fine le risque d’infection humaine par Salmonella.
Réduction
Cette étude s’interesse à l’effet du mode d’administration d’huiles essentielles sur la colonisation de Salmonella chez le poulet de chair. Huits lots d'animaux seront nécessaires pour évaluer les différents modes d'administration des huiles essentielles. En raison de la variabilité interindividuelle importante du microbiote intestinal et des niveaux de colonisation par Salmonella, il a été déterminé qu’un nombre minimum de 10 animaux par condition était nécessaire pour chaque temps donné afin d’assurer la robustesse des tests statistiques. Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés dans cette procédure, seulement 3 animaux par lot seront mis à mort dans trois lots au premier point de prélèvement car ils présenteront les mêmes conditions. Ainsi, 379 animaux seront utilisés.
Raffinement
L’inoculation des bactéries à la pipette par voie orale et les pesées seront réalisées par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Le protocole a été établi pour limiter les gestes invasifs et le stress chez les animaux. Les animaux seront observés quotidiennement. Si toutefois, une altération de l’état de santé était observée quelle que soit la raison, les animaux concernés seront mis à mort en cas d’atteinte des points limites (blessure grave, prostration, absence de réaction après sollicitation, anorexie ou impossibilité de s’abreuver ou de s’alimenter). Le raffinement des conditions d’hébergement visera à assurer des conditions d’hébergement limitant l’inconfort potentiel des animaux. Les animaux recevront à volonté, de l’eau et de l’aliment réservé aux poulets de chair spécifiques à leur âge. Afin de stimuler les poussins à s’alimenter dans leurs premières heures de vie, des alvéoles en carton de plateaux d’oeufs seront disposés sur les copeaux de bois avec de l’aliment et des cartons seront apposés sous les mangeoires. Les alvéoles en cartons servent également d’éléments de grattage et de picotage. Les paramètres d’ambiance utilisés sont préconisés pour les élevages de poulets de chair. Les installations sont équipées de lumières électriques programmables, d'un chauffage électrique automatisé et d'une ventilation.
Choix des espèces
Les salmonelloses humaines sont principalement attribuées à la filière avicole. Ce projet à pour objectif de développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage afin de réduire la charge qui arrive sur la chaine alimentaire. Par conséquent, le poulet de chair est l’espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure. Des poussins de 1 jour seront utilisés et élevés jusqu’à 34 jours (âge d’abattage des poulets de chair pour la consommation). Le but est de suivre l’effet du mode d’administration des huiles essentielles sur la colonisation de Salmonella.
Mémoire des cellules B dans la muqueuse intestinale
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Notre système immunitaire met en place des réponses protectrices pour contrer la menace exercée par les agents pathogènes lors d'une infection. Heureusement, ces réponses laissent une mémoire immunologique, une stratégie qui permet à notre organisme de se souvenir des agents pathogènes précédemment rencontrés. Les lymphocytes B mémoires sont un élément essentiel de cette stratégie : en cas de réinfection, ils peuvent se différencier rapidement en cellules plasmatiques sécréteurs d'anticorps et neutraliser l'envahisseur récurrent ou pénétrer à nouveau dans les centres germinaux, jusqu'à un certain point, et diversifier le répertoire des lymphocytes B mémoires. Malgré l'importance des lymphocytes B mémoires dans la lutte contre les expositions récurrentes aux agents pathogènes, la dynamique de ces cellules au niveau des barrières tissulaires, et en particulier dans la muqueuse intestinale, reste mal comprise. L'objectif principal de ce projet est de découvrir la cinétique, le positionnement spatial et la diversité tissulaire des cellules B mémoires dans le tractus gastro-intestinal lors d'une infection par Salmonella et Klebsiella. Dans cette optique, les objectifs spécifiques sont les suivants : 1. Faire la lumière sur la dynamique spatio-temporelle des cellules B à mémoire intestinale dans les compartiments inductifs et effecteurs au cours de l'infection par Salmonella. 2. Découvrir le positionnement spatial des cellules B à mémoire dans les tissus intestinaux à l'aide de techniques d'imagerie de pointe. 3. Identifier les différents programmes génétiques des lymphocytes B mémoires dans un même organe ou dans différents organes.
Bénéfices attendus
Plusieurs lignes de recherche ont montré que l'immunité des cellules B contre Salmonella est remarquablement différente de celle suscitée contre d'autres agents pathogènes. Dans le cas de Salmonella, les réponses des cellules B se produisent massivement à l'extérieur des follicules de cellules B pendant le premier mois de l'infection. Il est remarquable que cette réponse primaire puisse établir une immunité à long terme composée de cellules productrices d'anticorps et de lymphocytes B mémoires. Alors qu'une étude récente a dévoilé la biologie du compartiment des cellules productrices d'anticorps, la dynamique des lymphocytes B à mémoire intestinale à la suite d'une infection par Salmonella reste inexplorée. Comme la plupart des vaccins humains homologués reposent sur l'induction de lymphocytes à mémoire de longue durée, la compréhension des mécanismes impliqués dans la génération et le maintien des lymphocytes B à mémoire intestinale est d'un intérêt capital pour la conception de vaccins protecteurs contre Salmonella et d'autres infections d’origine bactérienne se trouvant dans les intestins.
Procédures
- Infection oral de Salmonella typhimurium : 1134 souris (au jour 0 ou/et au jour 35) - Infection oral de Klebsiella pneumoniae : 1134 souris (au jour 0 ou/et au jour 35) - Gavage oral de Tamoxifen dans de l'huile de maïs : 168 souris (aux jours 6, 8 et 10) - Prélèvement sanguin avec anesthésie gazeuse : 1134 souris (aux jours 7, 14, 21, 28 et 35). - Genotypage avec biopsie de la queue et marquage des oreilles: 504 souris (252 souris CD23Cre Bcl6 flox/flox et 252 sourisCD19Cre Tgfbrii flox/flox). - Creation d'une lignée de souris transgéniques: 126 souris (souris KO pour la charnière IgA).
Impact sur les animaux
Nous utiliserons des souches de type sauvage pour le nouveau défi. Comme les souris ont déjà généré une mémoire contre les agents pathogènes, nous nous attendons à ce qu'elles soient protégées contre la réinfection. Cependant, comme l'induction de la mémoire peut varier entre les différentes souches de souris transgéniques que nous utiliserons, les souris qui ne sont pas bien protégées peuvent présenter de la diarrhée et une perte de poids.
Devenir
Les animaux seront mis a mort par dislocation cervicale a la fin de chaque experience. Nous prélèverons les organes (intestin, rate et ganglions lymphatiques mésentériques) pour la cytométrie de flux, une technologie qui permet d'analyser rapidement des cellules lorsqu'elles passent devant plusieurs lasers, et la microscopie de cellules productrices d'anticorps.
Remplacement
La recherche sur les animaux est effectuée lorsqu'aucune autre approche ne permet d'obtenir les avantages scientifiques escomptés. Dans cette étude, nous analyserons le positionnement spatial de cellules B mémoires spécifiques dans la muqueuse intestinale lors d'une infection. Malheureusement, cet objectif ne peut être atteint autrement qu'en utilisant un modèle in vivo. En raison de la nature et de la complexité des interactions cellulaires au cours des réponses immunitaires, les expériences basées sur un organisme modèle sont inévitables pour développer nos connaissances sur les réponses des cellules B intestinales et ne peuvent pas être imitées par des modèles in vitro ou in silico. Nous utiliserons des souches de souris génétiquement modifiées, en raison des similitudes entre la physiologie de la souris et celle de l'homme et de la large gamme de réactifs immunologiques disponibles chez cette espèce. Les résultats escomptés permettront non seulement d'accroître les connaissances médicales, mais aussi de fournir des indications médicales pour le développement de vaccins contre les microbes intestinales. Par conséquent, les avantages potentiels de ce projet à des fins médicales humaines justifient amplement, d'un point de vue éthique, la réalisation d'expériences sur des animaux.
Réduction
Dans la mesure du possible, nous réduirons le nombre d'animaux au minimum nécessaire. Nous utiliserons des tests statistiques lors de la planification des expériences afin de nous assurer que le nombre minimum d'animaux est utilisé pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Il serait utile d'utiliser les mêmes souris pour les expériences d'imagerie et de cytométrie de flux, mais cela n'est pas possible dans notre cas. Tout d'abord, les organes lymphatiques ne peuvent pas être coupés au milieu car nous perdons la structure. Deuxièmement, l'intestin héberge un nombre limité de cellules B mémoires, de sorte que nous avons besoin de tout l'intestin pour le passer en cytométrie de flux afin d'obtenir une centaine d'événements dans le compartiment mémoire.
Raffinement
L'utilisation d'animaux génétiquement modifiés et préalablement caractérisés est une bonne approche pour affiner les études sur les animaux, car elle évite l'utilisation de médicaments pour bloquer un processus biologique qui pourrait avoir des conséquences inattendues. Les souris seront hébergées dans des cages appropriées à raison de 5 souris/cage maximum. La nourriture et l’eau seront à volonté. Des dômes et du papier absorbant seront mis à disposition dans chaque cage pour enrichir le milieu. Nous fournirons également des aliments semi-solides aux animaux au cours de l'infection.
Choix des espèces
La souris est le meilleur modèle d’étude des maladies inflammatoires de l’intestin car l’obtention d’animaux génétiquement modifiés est bien contrôlée et les modèles expérimentaux bien calibrés. Or ces modèles sont les seuls permettant de tester la contribution génétique de modifications de certains gènes de susceptibilité au développement de ces pathologies. Afin de limiter les variations dues à des différences d’âge, des souris adultes de 6 à 14 semaines seront utilisées.
Effet d’huiles essentielles seules et en combinaison de molécules bioactives sur la colonisation de Salmonella chez le poulet de chair.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
Le projet vise au déploiement d’une stratégie de gestion de bactéries zoonotiques chez les animaux d’élevages, grâce à des alternatives naturelles telles que les huiles essentielles. La recherche d’activités biologiques sera liée à la prévention de la colonisation digestive chez la volaille par Salmonella, une des principales bactéries responsables de zoonoses et largement répandues dans les élevages. L’objectif premier de ce projet s’inscrit dans une problématique de santé publique avec le développement d’une gamme de solutions adaptées pour réduire la colonisation chez la volaille de ces deux principaux pathogènes impliqués dans les zoonoses. Le second objectif permettra de tester un nouveau modèle prédictif in vitro reposant sur le modèle de colonisation digestive du modèle nématode Caenorhabditis elegans. Le développement de cette méthode alternative à l’expérimentation animale, pourrait permettre de réduire l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques et ainsi de satisfaire à la règle des 3R : Réduire, Remplacer, Raffiner. Au cours de ce projet, cette procédure visera à étudier l’effet d’huiles essentielles seules et en combinaison avec d’autres moyens de lutte (traitement de l’aliment et de la litière) sur la colonisation de Salmonella Typhimurium en poulet de chair.
Bénéfices attendus
Ce travail permettra de valider les effets bénéfiques des huiles essentielles sur la colonisation du poulet de chair par Salmonella. En parallèle la combinaison de statégie de lutte sera étudiée pour proposer un moyen de lutte plus efficace contre la contamination à Salmonella dans les élevages. Par ailleurs, les résultats obtenus sur l’effet anti-colonisateur des huiles essentielles sur le modèle poulet et le modèle nématodes seront comparés pour confirmer l’effet prédictif du modèle nématode et ainsi valider son utilisation comme modèle alternatif à l’expérimentation animale.
Procédures
Les animaux seront soumis à une inoculation par voie orale de Salmonella Typhimurium ou de Tryptone Sel. Le prélèvement de caeca aura lieu après mise à mort des animaux. Dès la mise en place (J1), les poussins tout venant de 1 jour de l’espèce Gallus gallus de souche commerciale de chair ROSS 308, seront pesés. A J1, tous les animaux seront inoculés avec 100 µL de Salmonella Typhimurium (Lot 1, Lot 3, Lot 5 et Lot 7) ou 100 µL de de Tryptone Sel (Lot 2, Lot 4, Lot 6 et Lot 8), et l’inverse sera réalisé à J7.
Impact sur les animaux
Les infections à Salmonella chez les volailles passent généralement inaperçues et les molécules testées sont normalement inoffensives : les huiles essentielles, les probiotiques et acides organiques ainsi que l’asséchant pour litière utilisés dans cette étude sont des produits commercialisés et utilisés en élevage de volailles.
Devenir
Les prélèvements de caeca nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, par dislocation cervicale les jeunes poussins (poids < 250 g) et pour les poussins plus âgés et les poulets adultes après une anesthésie par électronarcose suivie d’une saignée à la veine jugulaire.
Remplacement
La volaille et notamment le poulet de chair représente une source importante de salmonellose pour l’Homme. Ainsi, il est nécessaire de contribuer au développement d’un moyen de lutte contre Salmonella dans la filière avicole afin de réduire in fine le risque d’infection humaine par Salmonella. Des résultats préliminaires utilisant un modèle d'infection du nématode Caenorhabditis elegans permettant un suivi de la colonisation digestive par Salmonella Typhimurium, ont mis en évidence les activités anticolonisatrices des huiles essentielles qui seront utilisées pour ce projet. Il est necessaire de valider ces résultats lors d’un essai sur le poulet de chair. Cette validation nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo afin de réduire par la suite le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
Les animaux seront utilisés au seuil de la pertinence scientifique et statistique. Cette étude s’interesse à l’effet d’huiles essentielles seules et en combinaison avec d’autres moyen de lutte sur la colonisation de Salmonella chez le poulet de chair. La réalisation de 8 lots distincts permettra de différencier l’effet des huiles essentielles seules ou en combinaison afin de maximiser l’efficacité d’un traitement en elevage. En raison de la variabilité interindividuelle importante des niveaux de colonisation par les bactéries étudiées, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe était nécessaire pour chaque temps donné afin d’assurer la robustesse des tests statistiques. Ainsi, 8 lots x 5 temps x 10 animaux = 400 animaux. En supplément 5 animaux seront utilisés au début de l’étude pour vérifier l’absence de contamination par Salmonella. Soit un total de 405 animaux.
Raffinement
Dans des expériences précédentes d’inoculation avec la souche de S. Typhimurium choisie pour cette étude, aucun symptôme ou effet indésirable n’a été détecté chez les animaux étudiés. L’inoculation des bactéries à la pipette par voie orale et les pesées seront réalisées par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Le protocole a été établi pour limiter les gestes invasifs et le stress chez les animaux. Les animaux seront observés quotidiennement. Si toutefois, une altération de l’état de santé était observée quelle que soit la raison, les animaux concernés seront mis à mort en cas d’atteinte des points limites suivants : blessure grave, prostration, absence de réaction après sollicitation (absence de réponse à des stimuli tactiles et visuels), anorexie ou impossibilité de s’abreuver ou de s’alimenter. Le raffinement des conditions d’hébergement visera à assurer des conditions d’hébergement limitant l’inconfort potentiel des animaux. Quatre animaleries de type A2 seront utilisées en dépression (moyenne). Chaque lot de poulets sera installé dans des parcs au sol de 3,4 m² entourés par des panneaux en bois. La litière sera composée de copeaux de bois (qui sert d’enrichissement du milieu puisque les animaux grattent et picorent cette litière). Les paramètres d’ambiance utilisés sont préconisés pour les élevages de poulets de chair. Les installations sont équipées de lumières électriques programmables, d'un chauffage électrique automatisé et d'une ventilation. Les animaux recevront à volonté, de l’eau et de l’aliment réservé aux poulets de chair spécifiques à leur âge.
Choix des espèces
Les salmonelloses humaines sont principalement attribuées à la filière avicole. Ce projet à pour objectif de développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage afin de réduire la charge qui arrive sur la chaine alimentaire. Par conséquent, le poulet de chair est l’espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure. Des poussins de 1 jour seront utilisés et élevés jusqu’à 35 jours (âge d’abattage des poulets de chair pour la consommation). Le but est de suivre l’effet de l’ajout des huiles essentielles et en combinaison d’autres moyen de lutte sur la colonisation de Salmonella.
Impact de l’utilisation d’un probiotique sur le microbiote intestinal et la lutte contre Salmonella chez le porc
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Objectifs
La salmonellose représente la deuxième cause d’infection humaine d’origine alimentaire en Europe. Cette infection est une zoonose (maladie pouvant être transmise de l’animal à l’homme et inversement) qui peut être transmise à l’Homme tout au long de la chaine alimentaire, mais plus généralement par le biais d'aliments d'origine animale contaminés. Parmi les viandes, celle de porc a été identifiée comme l’une des principales sources des cas humains de salmonellose. Le porc héberge cette bactérie dans son tractus digestif de manière asymptomatique. L’objectif principal de ce projet est de réduire le portage de Salmonella, pathogène prévalent dans la filière porcine, par l’ajout d’un probiotique, Bacteroides fragilis. Au cours d’un précédent travail, il a été démontré in vitro que Bacteroides fragilis était capable de réduire le passage de la barrière cellulaire par des Salmonella de différentes formules antigéniques. Cet essai in vivo sur porcs permettra de valider les effets bénéfiques obtenus in vitro, en vérifiant en conditions expérimentales contrôlées l’effet inhibiteur de ce Bacteroides fragilis sur le passage trans-intestinal de Salmonella. La réduction du portage de Salmonella et de sa diffusion chez l’animal sera mesurée au niveau intestinal, sanguin et immunitaire. L’impact de B. fragilis sur le microbiote digestif en présence et en absence de Salmonella sera également considéré. Développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage permettra de réduire l’usage des antibiotiques et la charge qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des consommateurs et des acteurs de la filière porcine.
Bénéfices attendus
Dans la première partie du projet, des effets bénéfiques du probiotique Bacteroides fragilis sur la colonisation de Salmonella ont été observés in vitro . L’essai in vivo nous permettra de vérifier ces effets de réduction de la colonisation par Salmonella. Ces données sont nécessaires pour l’acquisition de connaissances, et pour le développement d’une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage. Cela permettrait de limiter à terme, l’usage d’antibiotiques en cas de salmonelloses animales, de réduire la charge bactérienne qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des professionnels de la production porcine. Par ailleurs, cette étude nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo dans l'objectif de réduire le recours à l’expérimentation animale lors de futures études.
Procédures
- Administration par voie orale de Bacteroides fragilis à 8 temps donnés (J-4, J0, J1, J3, J7, J10, J14, J17) - Inoculation par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo à 1 temps donné (J0). - Prise de sang (10mL) au niveau de la veine jugulaire à 7 temps donnés (J-7, J-3, J1, J3, J7, J10, J14, J17, J21). - Prélèvement de fèces sur animaux vigiles lors de défécation naturelle à 8 temps donnés (J-7, J-3, J1, J2, J3, J7, J10, J14, J17).
Impact sur les animaux
Chez le porc, Salmonella est susceptible d’induire une légère hyperthermie dans les deux jours suivant l’inoculation. C’est pourquoi un suivi de la température rectale sera réalisé quotidiennement. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Pour surveiller ce paramètre, un scoring des fèces (échelle de 0 à 5) sera réalisé quotidiennement. B. fragilis, non toxigène, est considéré comme un probiotique prometteur de nouvelle génération en raison de ses capacités à atténuer l’inflammation. Il n’est donc pas attendu d’effet indésirable du au probiotique tout au long de cet essai.
Devenir
Des prélèvements d’organes et de différents contenus et tissus intestinaux sont nécessaires pour évaluer la diffusion de salmonella et l’impact du probiotique. Ces prélèvements nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Dans ce contexte, et en en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur cette espèce cible.
Réduction
L’étude est réduite au nombre minimum de lots nécessaires, un lot témoin négatif, un lot témoin « probiotique », un lot témoin « Salmonella » et le lot ou le probiotique et Salmonella seront administrés. Pour chaque lot, un effectif de 10 animaux sera utilisé (2 parcs de 5 animaux dans une même animalerie). Cet effectif de 10 sera suffisant pour reproduire les effets et effectuer des analyses de variance les plus robustes possibles Les tests statistiques utilisés seront, pour une distribution normale, les tests ANOVA et pour une distribution ne suivant pas la loi normale, les tests de Kruskall-Wallis.
Raffinement
L’inoculation de Salmonella et du probiotique sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec la souche de Salmonella, seule de légères hypertermies dans les 24h après l’inoculation ainsi qu’une modification de la texture des fèces 48h après l’inoculation ont pu être obervées chez certains animaux. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé des animaux dans nos conditions expérimentales. Pour cela un relevé de symptômes et de manifestations cliniques visuelles sera réalisé quotidiennement. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien-être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2. Enfin les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever 10 mL de sang total au niveau de la veine jugulaire. Ce qui correspond à un prélèvement inférieur à 1% du volume sanguin (soit en moyenne 19mL). Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux.
Choix des espèces
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Le but final étant de trouver des moyens pour réduire le portage des salmonelles par les porcs, tout en réduisant l’utilisation des antibiotiques et ainsi, de protéger la santé humaine, tout en répondant aux attentes de la filière porcine. Les porcs seront sevrés et mis en lot à partir de 4 semaines. A la fin de la 6ème semaine, les lots 2 et 3 recevront le probiotique. L’inoculation des animaux par Salmonella interviendra 4 jours après pour les lots 3 et 4, à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non du probiotique. Le probiotique continuera d’être administré deux fois par semaine durant 3 semaines.
Effet d’une contamination alimentaire à la Déoxynivalenol (DON) sur le microbiote intestinal et la prolifération de Salmonella chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Objectifs
Salmonella est la deuxième cause de zoonose (maladie pouvant être transmise de l'animal à l'homme et inversement) d’origine bactérienne en Europe avec plus de 87 923 cas de contaminations humaines avérées en 2019. La viande de porc a été identifiée comme la première sources à l’origine des infections à Salmonella chez l’homme. Le porc est porteur sain de cette bactérie qu’il héberge dans son tractus digestif. Par ailleurs, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol (DON), une mycotoxine produite par des fongi du genre Fusarium. Celle-ci est retrouvée en plus ou moins grande quantité dans les céréales telles que l’orge, le maïs et le blé, et donc dans l’alimentation animale. Cette sensibilité à la DON génère différents problèmes au sein des élevages en cas de contamination. Il est en effet admis qu’une dose trop importante de DON conduit à la diminution des performances chez le porc ; ce qui se traduit principalement par une diminution de la prise de poids. Récemment, il a été démontré que la DON pouvait perturber l’équilibre du microbiote intestinal du porc. Ces données sont encore peu nombreuses mais les premiers résultats décrivent des perturbations du microbiote propices au développement de bactéries pathogéniques et/ou zoonotiques. Malgré ces données, aucune étude ne s’est intéressée aux conséquences d’une contamination à la DON sur le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Cette étude a donc pour objectifs de (1) déterminer si la contamination de l’aliment porcin par la DON favorise, par modulation du microbiote intestinal, le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes et de (2) mieux comprendre le rôle du microbiote intestinal dans le développement de Salmonella ainsi que sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes chez le porc afin de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose
Bénéfices attendus
Ce travail permettra de générer des données sur le comportement de Salmonella lors d’une contamination alimentaire par la Déoxynivalenol. Ces données n’ont jusqu’alors jamais été décrites. La compréhension du rôle que joue le microbiote intestinal lors d’une contamination par Salmonella associée ou non à la déoxynivalenol pourra pemettre de proposer des moyens de maitrise de cette zoonose bactérienne.
Procédures
Chaque animal sera soumis à durant les trois semaines qui suivent l'administration de la DON à : - Administration par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo. - Prises de sang au niveau de la veine jugulaire - Prélèvements de fécès sur animaux vigiles lors de défécation naturelle
Impact sur les animaux
Chez le porc, Salmonella typhimurium est susceptible d’induire une légère augmentation de température dans les deux jours suivant l’inoculation. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est suseptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Cependant dans l’ensemble des conditions étudiées, aucune mortalité, ni dégradation du comportement et du bien être des animaux n’est attendue.
Devenir
Afin de déterminer si salmonelle a envahi d'autres tissus que le système gastro-intestinal, de déterminer l'impact de la déoxynivalenol et de salmonella sur la barrière intestinale ainsi que d'étudier le microbiote caecal, des prélèvements de tissus/organes sont nécessaires. Ces prélèvements d’organes nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans l’implantation et la translocation de Salmonella. Dans ce contexte, et en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui peut créer de nombreux problèmes au sein des élevages lorsque l’aliment distribué aux animaux est contaminé par cette mycotoxine. Certaines études suggèrent que cette sensibilité est le résultat d’une modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale.
Réduction
Les 4 lots étudiés sont nécessaires à la réalisation de cette étude. La distinction des effets de Salmonella et de la Déoxynivalenol sur le microbiote intestinal sont indispensables pour mieux comprendre les conséquences d’une contamination à la Déoxynivalenol sur le comportement de Salmonella. Le lot « témoin négatif » permettra de déterminer l’évolution classique du microbiote et du phénotype des porcs et ainsi de pouvoir apprécier les modifications induites par nos différentes conditions. En raison de la variabilité interindividuelle importante des niveaux de colonisation de Salmonella et de la composition du microbiote, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe était nécessaire pour chaque temps donné pour assurer la robustesse des tests statistiques. Ainsi : 4 lots x 10 animaux = 40 animaux
Raffinement
L’inculation de Salmonella sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec cette souche de Salmonella, seule de légères augmentation de la température et une modification de la texture des fèces ont pu être observées chez certains animaux 48h après l’inoculation. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever un volume inférieur à 1% du volume sanguin. Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux. Afin de limiter la manipulation des porcs, il a été décidé de mélanger la Déoxynivalenol à l’alimentation. Chez le porc, l’administration de la Déoxynivalenol est susceptible d’induire une diminution de la prise de poids des animaux potentiellement associée à une réduction de la prise alimentaire. Le suivi du poids et de la consommation alimentaire sera donc réalisé afin de s’assurer que les animaux continuent à s’alimenter et à prendre du poids de manière suffisante pour maintenir un état de santé et de bien être équivalent à celui des animaux du lot témoin. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2.
Choix des espèces
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le developpement de Salmonella. De plus, le porc est connu pour être particulièrement sensible à la Déoxynivalenol, ce qui crée de nombreux problèmes au sein des élevages si contamination. Certaines études suggèrent que cette sensibilité peut être liée à la modification de la composition de son microbiote intestinal. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur le porc qui est, au vu des données, l’espèce la plus adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure expérimentale. Les porcs seront mis en lot à partir du sevrage (4 semaines d'âge). A 6 semaines d'âge, les lots 2 et 4 recevront une alimentation contenant de la Déoxynivalenol. Afin de laisser le temps à la Déoxynivalenol de moduler le microbiote intestinal, l’inoculation des animaux par la Salmonella se fera une semaine après pour les lot 3 et 4. Ainsi, les animaux seront inoculés par Salmonella à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non de déoxynivalenol.
Bacteroides fragilis : un probiotique de nouvelle génération pour lutter contre Salmonella
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Objectifs
La salmonellose, représente la deuxième cause d’infection humaine d’origine alimentaire en Europe. Cette infection, est une maladie qui peut être transmise à l’Homme tout au long de la chaine alimentaire, mais plus généralement par le biais d'aliments d'origine animale contaminés. Les salmonelloses humaines sont principalement attribuées à la filière avicole. L’objectif principal de ce projet est de réduire la présence de Salmonella, prédominante dans cette filière par l’ajout d’un probiotique comme source de molécules bioactives. Par ailleurs, au cours d’un précédent travail, l’inhibition du passage de la barrière intestinale de différents sérotypes de Salmonella (S. Typhimurium, S. Senftenberg), a été mis en évidence in vitro. Cet essai permettra de valider les effets bénéfiques obtenus in vitro, en vérifiant en animalerie expérimentale l’effet inhibiteur sur Salmonella de B. fragilis. La réduction du portage de Salmonella sera mesurée au niveau intestinal, au sein des caeca, de sa diffusion dans le sang et par la réponse immunitaire. L’impact de B. fragilis sur le microbiote digestif en présence de Salmonella sera également considéré. Développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage permettra de réduire la charge qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des industriels de l’alimentation animale et des différents acteurs de la filière avicole dont la priorité est d’assurer l’innocuité de leurs produits auprès des consommateurs.
Bénéfices attendus
Ce travail permettra de valider les effets bénéfiques du probiotique B. fragilis observés in vitro sur la colonisation de Salmonella. Ces données sont nécessaires pour l’acquisition de connaissance, et pour le développement d’une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage. Cela permettrait de limiter à terme, l’usage d’antibiotiques en cas de salmonelloses animales, de réduire la charge bactérienne qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des industriels de l’alimentation animale et des différents acteurs de la filière avicole dont la priorité est d’assurer l’innocuité de leurs produits auprès des consommateurs. Par ailleurs, cette étude nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo dans l'objectif de réduire le recours à l’expérimentation animale lors de futures études.
Procédures
Les animaux seront soumis à une inoculation par voie orale de Salmonella spp. et du probiotique B. fragilis. Les prélèvements de caeca et de sang auront lieu après mises à mort des animaux (J6, J13, J20, J27 et J34). Dès la mise en place (J0), 400 poussins tout venant de 1 jour de l’espèce Gallus gallus de souche commerciale de chair (type ROSS PM3), seront inoculés par voie orale avec 100 µL de B. fragilis pour le Lot 1, Lot 4 et Lot 7, et 100 µL de Tryptone Sel pour le Lot 2, Lot 3, Lot 5, Lot 6 et Lot 8. L’inoculation par voie orale, à la pipette, (d’une durée maximale d’une minute par animal) sera réalisée au maximum tous les 2 jours (hors week-end) sur une période de 34 jours, pour un maximum de 15 inoculations. A J0, il y aura aussi une mise à mort de 5 poussins pour prélèvements de vésicules vitellines afin de vérifier le statut indemne des animaux en Salmonella. Le lendemain de la mise en place (à J1), tous les animaux seront pesés et les poussins inoculés recevront 100 µL de la suspension de Salmonella adequate (S. Typhimurium ou S. Senftenberg) par voie orale à la pipette, à une dose de 10^5 UFC/ml (Lot 3, Lot 4, Lot 5, Lot 6, Lot 7 et Lot 8) et 100 µL de Tryptone Sel pour le Lot 1 et Lot 2. A partir de J2 jusqu’au J20 le Lot 1, Lot 4 et Lot 7 recevrons 100 µL de B. fragilis tous les deux jours, tandis que le Lot 2, Lot 3, Lot 5, Lot 6 et Lot 8 recevront 100 µL de Tryptone Sel. A J20 le Lot 1, Lot 2, Lot 4, Lot 5, Lot 7 et Lot 8 recevrons 100 µL de B. fragilis tous les deux jours, tandis que les Lot 3 et Lot 6 recevront 100 µL de Tryptone Sel.
Impact sur les animaux
Les infections à Salmonella chez les volailles passent généralement inaperçues. Principalement asymptomatiques, elles peuvent provoquer parfois une réduction des performances de ponte chez les poules, une perte d’appétit, de la prostration et des diarrhées liquides. Les salmonelles se multiplient dans le tube digestif des oiseaux et peuvent être excrétées en grande quantité dans les déjections. Toutefois, les souches de S. Typhimurium et S. Senftenberg utilisées dans cette étude ont déjà fait l’objet d’essais in vivo et aucun effet indésirable n’a été observé. Il n’est pas attendu d’effet indésirable tout au long de cet essai. La souche de B. fragilis utilisée est considéré comme un probiotique. Toutefois, l’apport d’une solution de probiotiques ou de tryptone sel, par voie orale, tous les 2 jours peut conduire à une situation de stress pour les poulets de chair.
Devenir
Les prélèvements de caeca nécessitent la mise à mort des animaux.
Remplacement
La volaille et notamment le poulet de chair représente une source importante de salmonellose pour l’Homme. Ainsi, il est nécessaire de contribuer au développement d’un moyen de lutte contre Salmonella dans la filière avicole afin de réduire in fine le risque d’infection humaine par Salmonella. Des essais préliminaires, réalisés in vitro sur des cellules humaines, montrent un effet bénéfique de B. fragilis en inhibant le passage de Salmonella au travers de la muqueuse intestinale. Toutefois, ces essais ont été réalisés en présence de cellules humaines en absence de lignée cellulaire intestinale de poulet disponible. Il est par conséquent necessaire de valider ses résultats lors d’un essai sur le poulet de chair. Cette validation nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo afin de réduire par la suite le recours à l’expérimentation animale.
Réduction
Les animaux seront utilisés au seuil de la pertinence scientifique et statistique. En raison de la variabilité interindividuelle importante des niveaux de colonisation par les bactéries étudiées et de la variabilité du microbiote au cours du temps, il a été déterminé qu’un minimum de 10 animaux par groupe (8) était nécessaire pour chaque temps donné (5) afin d’assurer la robustesse des tests statistiques. Ainsi, 405 animaux seront nécessaires à cette étude (5 animaux seront utilisés au début de l’étude pour vérifier l’absence de contamination par Salmonella et 400 pour observer l'effet de B. Fragilis sur la contamination par Salmonella).
Raffinement
L’inoculation des bactéries à la pipette par voie orale et les pesées seront réalisées par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Bien qu'aucun effet indésirable ne soit attendu au cours de cet essai, les animaux seront observés quotidiennement. Le raffinement des conditions d’hébergement vise à assurer l’inconfort des animaux. Les paramètres d’ambiance utilisés en animaleries sont ceux préconisés pour les élevages de poulets de chair. Chaque lot de poulets sera installé dans des parcs au sol sur une litière composée de copeaux de bois (qui servira d’enrichissement du milieu puisque les animaux grattent et picorent cette litière). De plus, des alvéoles en carton seront disposés sur les copeaux de bois avec de l’aliment et des cartons seront apposés sous les mangeoires afin de stimuler les poussins à s’alimenter dans leurs premières heures de vie. Tout au long de l'essai, les animaux recevront à volonté, de l’eau et de l’aliment spécifique à leur âge et leur espèce.
Choix des espèces
Les salmonelloses humaines sont principalement attribuées à la filière avicole. Ce projet à pour pbjectif de développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage afin de réduire la charge qui arrive sur la chaine alimentaire. Par conséquent, le poulet de chair est l’espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de notre procédure. Des poussins de 1 jour seront utilisés et élevés jusqu’à 34 jours (âge d’abattage des poulets de chair pour la consommation). Le but est de suivre l’effet de l’ajout du probiotique B. fragilis sur la colonisation de Salmonella, la modulation du microbiote et l’influence sur des marqueurs de l’immunité.