Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 05/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-437590)
Soumis à un régime enrichi en glucose ou en methylglyoxal et à des prises de sang répétées par ponction de la veine de l’aile, 90 diamants mandarins subissent des procédures d’un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique attendre du traitement une accélération de leur vieillissement, et prévoit de les suivre jusqu’à leur mort, celle-ci pouvant être provoquée quand l’amaigrissement, la diarrhée ou l’état du plumage rendent leur état incompatible avec le maintien en captivité. Les oiseaux retenus ont déjà été utilisés dans des expériences antérieures sur le stress social ou les stratégies de reproduction, ce que le porteur présente comme une mesure de réduction. Il affirme qu’aucune alternative sur culture cellulaire n’existe et que « les études sur l’animal entier restent la seule alternative scientifique ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet fait partie des projets pluridisciplinaires mêlant approches biologiques et chimiques pour une meilleure compréhension des adaptations animales à leurs environnements. L’approche expérimentale décrite ci-dessous forme une tâche d’un programme de recherche plus global nommé « AGEs : résistances des oiseaux aux glycations », et ayant obtenu un financement international en 2021.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Meilleure compréhension du métabolisme des oiseaux (ici du glucose) associé à leur plus grande longévité. Test de causalité entre stress du glucose et durée de vie. Caractérisation potentielle de mécanismes protecteurs vis à vis d’une glycémie élevée. Pistes d’études futures chez les mammifères et l’Homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Nous réaliserons les prélèvements répétés suivants : -Prise de sang : Les prises de sang se font en effectuant un petit trou avec une aiguille (0.45*12 mm) dans la veine alaire (oiseaux). Le sang sera récupéré dans un capillaire de 75 microlitres. La fréquence des prélèvements est de 10 jours pour l’expérimentation pilote et mensuelle ou trimestrielle pour l’expérimentation finale. Les prises de sang à jeun se feront au réveil, après retrait de la nourriture et de la boisson la veille au soir. Les oiseaux étant inactifs dans le noir, cela ne perturbera que peu leur cycle physiologique. Les prises de sang se feront selon un protocole déjà décrit. Nous effectuerons également un suivi mensuel de la biométrie des individus (mesures masse, oiseaux [longueur du tarse, longueur tête-bec] et trimestriel de leur taux métabolique (respirométrie indirecte sur la nuit).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances potentielles pour les animaux soumis aux traitements glucose ou methylglyoxal sont une accélération du taux de vieillissement. Mais cette prédiction est basée sur l’idée que ceux-ci ne pourront montrer d’augmentation de leurs mécanismes putatifs de protections vis à vis du stress du glucose. Post-expérimentation : À l’issue de l’expérimentation pilote (45 j), une prise de sang spécifique sera effectuée et diluée dans un milieu de culture cellulaire, pour des essais de mesure des aberrations télomériques. Si cet essai est couronné de succès, cette mesure sera répétée au début et à la fin de l’expérimentation finale. Les oiseaux de l’expérimentation pilote seront aussi dans l’expérimentation finale (objectif éthique de réduction). Le but de celle-ci étant de suivre les animaux jusqu’à leur mort naturelle, les individus seront sacrifiés lorsque leur état sera jugé incompatible avec le maintien en captivité (voir procédure expérimentale). Conditions de captivité : Pour l’expérimnetation test, les diamants mandarins seront en cages standards (150 cm de long, 70 cm de large et 100 cm de hauteur) placées en extérieur (voir ci-après). Pour l’expérimentation ultime, les diamants mandarins seront maintenus dans des cages extérieurs qui font 400 cm de long, 400 cm de large et 215 cm de hauteur, permettant de larges vols. Nous maintiendrons les individus par groupes expérimentaux ad libitum, avec abris chauffés. Les animaux sont déjà acclimatés en élevage extérieur, et sont donc non-stressantes pour les individus. Le diamant mandarin étant une espèce sociale, les individus seront répartis soit par groupe de 3 (expérimentation pilote) ou de 15 (expérimentation finale).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront gardés en vie (sauf détérioration drastique de leur état général, voir plus haut). Jusqu’à leur mort naturelle, qui pourra être induite si l’état général de l’animal le nécessite (e.g. amaigrissement marqué détecté par dynamique de masse ou réduction des muscles pectoraux (bréchet saillant), diarrhée, plumage mal entretenu, animal toujours au sol…). Le décision sera prise en accord avec la SBEA et le vétérinaire désigné.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Notre but est de mesurer les effets in vivo d’une diète enrichie en glucose ou en methylglyoxal sur la physiologie des individus, plus précisément les relations entre réactions de glycation et marqueurs pro-vieillissement. Il est donc nécessaire d’avoir recours à des animaux vivants pour mener ce projet à bien.Enfin, les expériences sur la résistance aux glycations nécessite une approche physiologique qui ne peut être réalisée que chez l’animal vivant, mais nous utiliserons des animaux issus de la population maintenue dans notre animalerie ou en provenance d’un laboratoire partenaire, tous ayant été déjà utilisés en partie dans des expériences passées sur l’évolution des stratégies de reproduction des 2 sexes utilisant une approche de génétique quantitative (oiseaux du laboratoire partenaire) ou sur l’effet du stress social sur le vieillissement (oiseaux de notre animalerie). Il n’existe aucune alternative sur culture cellulaire pour étudier les effets des glycations sur le vieillissement. Le vieillissement étant un phénomène multifactoriel, les études sur l’animal entier restent la seule alternative scientifique.
2. Réduction
Avant de mettre en place notre étude finale, nous effectuerons une courte étude pilote visant à évaluer sur un groupe restreint d’oiseaux (n=18) les effets plasmatiques de différentes doses de glucose et methylglyoxal. Une fois la dose expérimentale déterminée, le projet sera réalisé en accord avec la règle des 3R. Nous allons utiliser 72 individus supplémentaires (pour un total de 90 individus) répartis en 3 groupes de 30 individus chacun (Contrôle, glucose, Methylglyoxal), afin d’avoir une puissance de test statistique satisfaisante tout en réduisant le nombre d’animaux impliqués dans l’expérience ; en effet une partie des animaux (les 18 individus initiaux) sera utilisée à la fois dans l’étude pilote et l’étude finale.
3. Raffinement
Les volières extérieures sont suffisamment grande pour permettre un vol important des animaux, des interactions sociales nombreuses et une densité d’individus faible. Pour l’enrichissement des cages nous utiliserons des perchoirs et branchages naturels, et des abris chauffés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
1) Espèce largement utilisée en laboratoire dans des études en écologie et évolution et en biologie de la santé, notamment sur l’immunité ou l’étude des facteurs environnementaux modulant le stress oxydatif et le vieillissement. 2) Facilité de manipulation et de maintien en élevage de ce modèle. Les prises de sang de 75 microlitres peuvent être réalisées de manière peu ou non invasive (sans seringue, aiguille et récupération des gouttes de sang avec un capillaire). 3) Le responsable du projet a plus de 15 années d’expérience concernant l’utilisation de ce modèle pour la recherche en biologie évolutive. Nous utiliserons des animaux adultes âgés de 4-6 ans, c’est à dire relativement vieux (espérance de vie maximale en captivité 9 ans). Le but étant d’évaluer l’impact du traitement sur le taux de vieillissement sur 3-4 ans, l’utilisation d’adultes à mi-parcours de leur vie est une option clef.