Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 26/06/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-021387)
204 cailles japonaises vont être utilisées, 94 tuées pour prélèvement de tissus et 110 femelles remises à des professionnels de la filière, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles, hébergés seuls, subissent des prélèvements de semence trois fois par semaine et un stress chronique de trois semaines fait de stimulations négatives imprévisibles, suivis de tests de peur comme l’immobilité tonique. Le porteur affirme que ce protocole n’induit ni douleur aiguë, ni perte de poids, ni apathie chez les oiseaux. Le projet vise à mesurer si un stress subi par le père se transmet à sa descendance via l’ARN des spermatozoïdes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Alors que l’importance de la mère dans la transmission d’un phénotype à sa descendance a largement été étudiée chez beaucoup d’espèces, la part du mâle reste largement méconnue. Récemment, il a été montré que des souris mâles stressées avant accouplement transmettaient leurs comportements liés au stress à leur descendance et que cette transmission était liée au contenu en ARN des spermatozoïdes. Une telle transmission d’effets paternels liés au stress reste à démontrer chez les oiseaux, alors qu’elle peut avoir des répercussions importantes sur le comportement et le bien-être de ces animaux, notamment des espèces d’élevage. Les objectifs de ce projet sont donc de (1) évaluer, chez des oiseaux domestiques, si des effets paternels liés au stress peuvent être transmis à la descendance et si c’est le cas (2) identifier les ARN spermatiques potentiellement impliqués dans cette transmission.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ces travaux permettront de démontrer pour la première fois dans une espèce aviaire l’existence de la transmission d’effets paternels et d’évaluer l’importance des ARN spermatiques dans cette transmission.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des prélèvements de semence sont prévues sur animaux vigiles à raison de trois fois par semaine, entre 8 et 25 semaines d’âge (50/mâle). Les animaux seront soumis à un stress chronique de trois semaines à partir de 11 semaines d’âge (1/animal). Différents stress comportementaux (immobilité tonique – 5 min/1 fois par âge, test d’exploration – 5 min/1 fois par âge, test d’émergeance – 5 min/1 fois par âge) seront utilisés pour évaluer l’effet du stress chronique. Ces tests seront appliqués à l’âge adulte sur tous les animaux et à 3 semaines uniquement sur les animaux de première génération.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Afin de contrôler finement la reproduction des animaux (prélèvement de semence et ponte), l’hébergement en cage individuelle est nécessaire notamment pour éviter l’agressivité des animaux matures sexuellement. Les mâles seront donc hébergés en cage individuelle et les femelles en groupe de 4. Chez les mâles, le prélèvement de semence reste un acte non invasif chez cette espèce. Afin de limiter au maximum le stress lié à la manipulation, seuls trois prélèvements seront effectués par semaine, entre le début de maturité sexuelle (âge= 8 semaines) et les inséminations (âge= 25 semaines). Les femelles seront passées en cage uniquement sur la période de reproduction entre 11 et 20 semaines. Les inséminations artificielles sont des procédures classiquement développées en élevage. Nous limitons cependant le nombre d’insémination à quatre par mois afin de limiter tout stress lié à la manipulation excessive des individus. Le stress chronique est induit par une accumulation de stimulations négatives délivrées de manière imprévisible sur une durée de 3 semaines ( à partir de 11 semaines de vie). Cependant, aucune des stimulations choisies n’induit de douleur aigue et c’est l’accumulation de ces stimulations et leur caractère imprévisible qui induit l’état de stress. Les études menées ont montré que ce protocole n’entrainait pas de perte de poids significative, d’apathie ou de signe évident d’état douloureux chez nos oiseaux. De même, les procédures d’évaluation du stress (tests comportementaux) n’induisent aucune douleur aigüe et n’entrainent aucune perte de poids, apathie ou signe évident d’état douloureux chez nos oiseaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les mâles seront euthanasiés pour prélèvement de tissus (60 individus F0 et 30 individus F1). Les femelles seront replacées auprès de professionnels de la filière (110 animaux).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet concerne la reproduction d’espèces aviaires. A l’heure actuelle, aucune alternative in vitro n’existe pour la production de spermatozïdes fécondants ou de fécondation in vitro chez ces espèces et aucune autre alternative n’existe pour évaluer l’impact du stress sur les individus.
2. Réduction
Ce protocole est un projet innovant, pour lequel nous n’avons pas de données préliminaires. Cependant, d’après nos expériences précédentes, nous savons que des groupes de 10 mâles, avec au moins 4 femelles par mâle, est nécessaire pour mettre en évidence un effet sur la fertilité de la caille. De plus, pour l’exploration des effects moléculaires au niveau du spermatozoïde, un effectif minimal de 22 individus par groupe est nécessaire (pour des analyses exploratoires et candidates). Ces animaux sont obligatoirement à ajouter à ceux impliqués pour l’évaluation de la fertilité car un même échantillon de semence ne pourra être utilisé que pour un seul objectif scientifique. Au total, 64 mâles et 80 femelles sont donc concernés. Afin de vérifier l’impact du stress chronique, des tests de comportement seront effectués. D’après nos expériences précédentes où nous avons étudié chez la caille japonaise les conséquences comportementales du stress, des effectifs de N= 15 individus par groupe est nécessaire. Au total, l’ensemble de mâle F0 (n=64) et les 30 mâles et 30 femelles sont concernés.
3. Raffinement
Les animaux seront élévés au sol sur copeaux jusqu’à leur puberté (âge = 8 semaines) où ils seront passés en cage afin de controler la reproduction et de permettre le prélèvement de semence. Pendant toute la durée d’élevage (au sol comme en cage), les animaux auront un contact visuel, olfactif et sonore entre eux. Une phase d’habituation au prélèvement de semence sera effectuée sur les mâles par massage dorsal depuis l’âge de 8 semaines afin de limiter tout stress lié à la manipulation. Aucune douleur aigüe n’est attendue suite au protocole de stress chronique. Cependant, tout signe de stress accru notamment lié aux manipulations répétitives est fortement surveillé. En cas d’arrêt de ponte, d’un mâle ne donnant plus de semence, de diarrhée, de prostration, de l’absence de chant ou de caquètement, ou de tout autre signe de maladie même bénigne, l’intervention d’un vétérinaire est prévue. Après traitement, la décision que l’animal réintègre ou non l’expérimentation se fera en fonction de son état de santé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La petite taille, la prolificité et la rapidité de renouvellement des générations font de la caille un modèle idéal pour les études réalisées dans le domaine aviaire, ainsi que pour l’analyse d’effets intergénérationnels. De plus, ces animaux sont connus pour être sensibles au stress et il existe chez cette espèce, les biotechnologies nécessaires pour étudier la biologie du spermatozoïde. Les animaux doivent être matures sexuellement afin d’étudier leur reproduction, soit entre 8 et 25 semaines d’âge.