Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/07/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-436344)
Capturés dans des populations semi-naturelles entretenues par le laboratoire, puis acclimatés deux semaines en terrarium individuel, 10 lézards vivipares adultes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit une seule biopsie de peau dorsale de 1,5 mm sous anesthésie locale, d’une minute environ, avant trois semaines de surveillance puis un retour dans son enclos d’origine. Le porteur anticipe un stress lié à la capture et à la manipulation, une douleur localisée et un risque d’infection. Il revendique un raffinement face à l’usage courant du domaine, qui consiste à tuer les animaux pour prélever leur peau, et affirme qu’aucune alternative non animale n’est disponible, les modèles informatiques manquant précisément des données que ce projet doit produire.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour but de réaliser une étude pilote pour : 1. Évaluer et mettre au point une méthode pour réaliser des biopsies de la peau des lézards sans mise à mort, 2. évaluer et mettre au point les méthodes de microscopie électronique qui permettront d’analyser les échantillons prélevés et 3. évaluer la variation naturelle existante au niveau de la structure de la peau des lézards afin de développer des études futures. L’objectif de ce projet est de raffiner la procédure de prélèvement qui a pour finalité l’étude de l’adaptation des espèces au changement climatique à travers des changements de la structure et de la couleur de leur peau. Cette question fait partie d’un intense débat au sein de la communauté scientifique qui vise à prédire si et comment la coloration des espèces animales sera affectée par le changement climatique et pourrait en partie aider les espèces les populations naturelles à s’adapter à celui-ci.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude pilote aidera au développement des projets futurs pour comprendre l’adaptation des espèces ectothermes (c’est à dire espèces à « sang froid ») au changement climatique. La coloration externe des animaux, particulièrement les mélanines – pigments qui colorent la peau des humains et de la plupart des animaux -, est supposée jouer un rôle clé dans l’efficacité d’absorption de la chaleur du soleil (radiation infra-rouge). En produisant des couleurs plus ou moins foncées, les mélanines sont supposées affecter la vitesse à laquelle les radiations solaires sont captées. Cette hypothèse est centrale pour comprendre comment la coloration peut aider les espèces à s’adapter au changement climatique et quelles seront les conséquences à moyen et long terme du changement climatique sur la biodiversité et les écosystèmes. Bien que la coloration animale soit supposée être sous sélection du réchauffement du climat, le sens de la réponse, à savoir si des températures plus chaudes favoriseraient plutôt des individus de couleur claire que foncée, est fortement débattu. Au centre de ce débat, il existe un manque de compréhension sur comment les mélanines et d’autres composantes de la peau influencent l’absorption de chaleur, ce que le projet proposé peut aider à comprendre grâce à un développement méthodologique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis une seule fois à un prélèvement de la peau dorsale, par biopsie, avec anesthésie locale. La durée estimée est de 1 minute.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous estimons que la procédure pourrait entrainer un stress lié à la capture et la manipulation des animaux, une douleur légère et localisée pendant et après la biopsie de peau, et un risque d’infection à cause du prélèvement des échantillons de peau. En prévision et afin de limiter ces dommages potentiels, nous avons conçu l’étude en laissant un temps d’acclimatation pour réduire le stress (deux semaines après la capture), en minimisant la surface de peau échantillonnée (1.5 mm de diamètre), en utilisant de l’anesthésie locale durant la procédure, du matériel stérile pour la biopsie de la peau, et des soins (désinfection de la peau avant et après la biopsie et application de cicatrisant , et une période de 3 semaines pour contrôler la récupération des animaux avant de les relâcher). Ces mesures seront couplées à des stratégies de réduction du stress lors de l’hébergement des lézards dans l’animalerie avant et après la procédure (i.e., bonnes conditions d’hébergement, accès à la nourriture, l’eau, et abris).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À la fin de l’étude et une fois leur état de santé vérifié, tous les individus seront relâchés dans leurs populations semi-naturelles d’origine.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à l’utilisation d’un modèle animal pour cette étude. Un modèle non-animal potentiel consisterait à utiliser des modèles informatiques pour prédire comment la structure de la peau peut changer avec différentes températures ambiantes. Cependant de tels modèles ne sont pas réalisables pour le moment, car les informations nécessaires à leur développement manquent et dépendent de la collecte de données, telles que celles qui seront obtenues grâce à la procédure proposée ici. Un autre modèle potentiel serait de collecter des échantillons de peau sur des animaux morts de cause naturelle. Cependant cette approche n’est pas faisable étant donné que la structure de la peau se dégrade rapidement après la mort et qu’elle est détruite par les méthodes de préservation communément appliquées (conservation dans l’éthanol, formol ou congélation). Bien qu’aucune alternative à l’utilisation d’animaux vivants ne puisse être appliquée, la procédure que nous proposons de tester dans notre étude pilote n’est pas la procédure communément suivie pour étudier la structure de la peau des ectothermes, qui implique de tuer les animaux avant de collecter leur peau. Nous proposons ici de collecter un petit échantillon de peau par biopsie, une procédure plus légère et beaucoup moins invasive déjà appliquée avec succès sur des reptiles dans une étude récente.
2. Réduction
Nous avons déterminé le nombre d’individus nécessaires à cette étude (N=10) pour pouvoir tester les différentes méthodes de microscopie et estimer la variabilité des traits étudiés. Trois échantillons seront initialement utilisés pour raffiner la méthode de fixation qui permettra d’obtenir des coupes de bonne qualité et exploitables avec les 3 méthodes de microscopie que nous souhaitons utiliser (microscopie par transmission électronique, microscopie électronique à balayage et microscopie RAMAN). Les 4 restants seront traités ultérieurement avec la méthode sélectionnée, et nous aurons ainsi un total de 5 échantillons d’individus différents pour estimer la variation naturelle des différents paramètres à mesurer pour réaliser des études futures à partir de la moyenne et la variance des traits.
3. Raffinement
Nous avons implémenté plusieurs mesures d’amélioration durant les différentes phases du projet. D’une part, les conditions dans lesquelles les animaux sont hébergés, dans les mésocosmes (prairies humides clôturées pour pouvoir faire les suivis des individus) ainsi que dans l’animalerie avant et après la procédure, sont optimales pour l’espèce et offrent des éléments indispensables à la diminution du stress. La taille des enclos correspond à la biologie de l’espèce. Des pierriers et des tas de bois, pour se cacher et thermoréguler, ainsi que des points d’eau sont présents dans chaque enclos. La majorité de la surface des enclos est constituée de zones végétales denses ressemblant à des zones humides, caractéristiques de l’habitat naturel de l’espèce. Un système d’ombrage permet de réduire la température lorsque celle-ci devient trop importante. Les enclos sont arrosés 30 minutes par jour pour éviter tout stress hydrique. Les lézards utilisés dans ce projet (10 individus) seront ramenés au laboratoire et maintenus individuellement dans des terrariums de taille supérieure à celle requise pour cette espèce et offrant les éléments indispensables à la diminution du stress des animaux (source de chaleur et d’UV, zone humide et fraiche, abris). Chaque lézard sera nourri avec 2 grillons par jour, grillons régulièrement enrichis en vitamines. La santé des animaux sera surveillée avec des observations quotidiennes (activité des animaux) et des mesures hebdomadaires (suivi du poids). Ces conditions de captivité sont optimales. Durant la procédure proposée, les mesures d’amélioration comprennent l’utilisation d’anesthésique local, de matériel de biopsie stérile (et spécialement conçu pour la biopsie de peau) et de désinfectant, ainsi que le suivi de la cicatrisation de la peau pendant au moins trois semaines suivant la biopsie. Les lézards seront exclus de la procédure s’ils présentent des points incluant une apathie forte, des défauts de mues importants, ou une perte de masse de 25 à 30 % associée à une diminution d’appétit.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’espèce animale utilisée ici est le lézard vivipare Zootoca vivipara (Jacquin 1787). Il s’agit d’un lézard de la faune française étudié depuis trente ans dans les populations naturelles. Cette espèce est intéressante pour comprendre l’écologie de vertébrés ectothermes comme les reptiles ou les amphibiens terrestres, une majeure partie de la biodiversité. Dans le monde, 20% des reptiles sont menacés d’extinction, pourtant leur écologie reste peu étudiée et comprise. Il devient donc urgent de mieux comprendre le comportement de ces espèces à l’aide de modèles solides. L’espèce Zootoca vivipara est optimale car son écologie est bien connue et son génome est séquencé, ce qui en fait un modèle unique pour l’écologie fondamentale et appliquée des vertébrés ectothermes. L’espèce n’est pas menacée en Europe (classée comme espèce à préoccupation mineure par l’Union Internationale de la Conservation de la Nature) même si elle est sensible aux dégradations de son milieu, et plusieurs études montrent que les populations naturelles de cette espèce sont en péril à cause de changement climatique. Les individus utilisés seront des adultes uniquement (2 ans et plus) afin de réduire les sources connues de variation de couleur associée à l’âge.