Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 27/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-031132)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La question de comment le sexe est déterminé reste une question centrale de la biologie. Au sein des vertébrés, les modèles poissons sont particulièrement intéressants dans ce contexte, du fait de la variabilité importantes des mécanismes de détermination du sexe. Pour ce projet nous nous intéressons à la famille des Serrasalmidés, qui regroupe des espèces d’eau douce présentes principalement en Amérique du sud. Plus précisément, notre objectif est d’étudier les mécanismes qui déterminent le sexe chez certaines espèces de piranhas encore jamais explorées (Pygocentrus, Metynnis, Myloplus). Un des points cruciaux de ce projet consiste à maitriser la reproduction de ces espèces en élevage pour pouvoir produire de lots d’animaux à des âges bien définis, relativement précoces au cours de leur développement, pour suivre l’expression d’un certains nombres de gènes connus ou suspectés pour être impliqués dans le déterminisme du sexe. La reproduction naturelle de ces espèces en conditions d’élevage est soit de mauvaise qualité (Metynnis) soit inexistante (Pygocentrus, Myloplus) pour le moment. Pour la réalisation de ce projet nous serons donc amenés à tester des protocoles d’induction hormonale susceptibles de déclencher la ponte chez ces espèces afin d’obtenir des reproductions en condition d’élevage.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet a pour but de comprendre et de décrire la différenciation sexuelle chez plusieurs espèces de Piranhas. Ceci qui nécessite la maitrise de la reproduction en condition d’élevage. Nous voulons construire une procédure d’initiation de la reproduction, un protocole de fécondation naturelle en condition d’élevage et de fécondation in vitro (FIV) ainsi que décrire les conditions d’élevage optimales pour un maximum de survie des embryons générés par FIV.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux recevront une injection d’hormones au niveau de la cavité péritonéale pour induire la production de gamètes (sperme et ovules) : anesthésie de 5 min pour une injection de 10 secondes. Les gamètes seront récoltées environ 20h après l’injection: anesthésie de 5 min pour une récolte des gamètes qui dure 30 sec à 1 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances identifiées sont : – Stress lié à la manipulation, l’anesthésie, la séparation du groupe et le changement de bassin. – Stress et douleur liés à l’injection.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La réalisation des fécondations constitue le début du projet qui vise à produire des pools d’animaux des différentes espèces étudiées à des âges précoces qui nous permettrons d’étudier comment se déroule la différenciation du sexe au sein de ces populations. Les animaux seront donc gardés en vie dans les installations expérimentales jusqu’à la fin de ces études. De plus ce sont des espèces difficiles à obtenir, dans le cas d’expériences complémentaires à réaliser nous devons conserver les géniteurs en vie tout le temps du projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’identification des mécanismes impliqués dans le déterminisme du sexe est très variable d’une espèce à l’autre et ne peut pas se faire sur une espèce modèle ou sur un modèle cellulaire.
2. Réduction
La fécondation de trois couples peut donner, au mieux, jusqu’à 2000 oeufs. Lors des premières 24h il y a environ 50% de mortalité, il reste donc environ 1000 œufs. Lors de l’éclosion il y a une mortalité supplémentaire d’environ 20% soit 800 œufs. Enfin, nous savons que l’étape entre l’éclosion et la première alimentation est critique et engendre une mortalité qui va de 20% à 100% de mortalité suivant la qualité de la fécondation, la présence de moisissures, les malformations, la température et la qualité de l’eau… Les conditions d’élevage dans cette phase « éclosion – première alimentation » est très peu documentée et est en cours de mise au point dans l’ISC. Nous avons pour le moment beaucoup de mortalité (environ 100 embryons viables à 15 jours post fécondation sur une ponte de 17000 œufs). La stimulation de 3 couples est le minimum acceptable pour obtenir suffisamment d’embryons pour réaliser une cinétique.
3. Raffinement
Pour limiter la sur-stimulation des poissons par les hormones, il y a une pause de 2 semaine minimum entre 2 injections et après 4 stimulations les animaux restent plusieurs semaines (4 à 8 semaines) sans être manipulés. La présence régulière des animaliers pour le nourrissage, le nettoyage des bassins et la pêche régulière permet une habituation des poissons à la présence humaine et limite le stress lors de la pêche. L’environnement des aquariums est adapté à chaque espèce (eau foncée par de la tourbe, pH autour de 4, intensité de la lumière baissée…), des plantes d’ornements sont installées dans le bassin ainsi que sur les pondoirs.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les espèces étudiées dans ce projet : les Piranhas, dont Metynnis, Myloplus et Pigocentrus, sont des poissons d’Amérique du sud (Guyane française entre autres) qui sont importants pour leur valeur économique et patrimoniale : Pêche commerciale (mer), pêche artisanale (subsistance / tradition). Ces espèces représentent également une grande richesse de la biodiversité pour les régions tropicales. La description des ces espèces et la caractérisation de leurs mécanismes de différentiation sexuelle et de reproduction est un enjeu important pour la préservation de cette biodiversité. Pour étudier les mécanismes de différenciation sexuelle nous utiliserons des animaux adultes et matures sexuellement, c’est à dire à partir d’un an.