Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/04/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-774005)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’étude porte sur la bactérie responsable de la flavobactériose d’eau froide qui provoque chez les salmonidés une infection pouvant conduire à des mortalités considérables dans les piscicultures. Cet agent pathogène est l’une des causes les plus courantes de maladie bactérienne en production aquacole de truite arc-en-ciel en eau douce. Aucun vaccin commercialisé n’est actuellement disponible et le traitement repose uniquement sur l’antibiothérapie. Les facteurs intervenant dans la survenue des épisodes infectieux sont encore peu compris. Le projet vise à comprendre les mécanismes de pathogénicité de ces bactéries, les caractères de résistance/sensibilité de la truite arc-en-ciel et les interactions hôte-bactérie, et à contribuer au développement de stratégies de contrôle de la maladie. Pour cela, nous utiliserons des modèles d’infection développés précédemment chez la truite arc en ciel et permettant d’étudier la pathogenèse et l’efficacité de méthodes de contrôle. Ces modèles ont été standardisés et peuvent être de ce fait employés avec des effectifs minimisés. Le projet comprend une analyse conjointe de l’impact des paramètres génétiques de l’hôte et de la bactérie sur le développement de la maladie. Les infections expérimentales permettront de caractériser les gènes impliqués dans le pouvoir pathogène des bactéries (facteurs de virulence) grâce à l’obtention de critères d’appréciation quantitative de la pathogenèse (signes cliniques, cinétique de colonisation et de survie de l’hôte) pour des souches bactériennes génétiquement différentes. Nous rechercherons des paramètres précoces pouvant être utilisés en alternative à la mortalité pour l’analyse de la pathogenèse et des paramètres prédictifs du caractère de résistance de l’hôte. Enfin, les infections expérimentales permettront d’évaluer rigoureusement l’effet de différents paramètres sur la résistance des animaux à l’infection, qu’ils soient génétiques ou environnementaux (régime alimentaire, vaccination, immunostimulants, conditions physico-chimiques d’élevage).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le programme de recherche apportera des connaissances fondamentales sur la pathogenèse, permettra de caractériser les déterminants génétiques de la virulence et de la résistance de l’hôte ainsi que leurs interactions. Les résultats obtenus doivent contribuer au développement de méthodes alternatives de contrôle de la maladie (vaccins vivants atténués, marqueurs génétiques de sélection de la résistance) avec à terme une réduction des épisodes infectieux de flavobactériose dans les élevages de truite arc-en-ciel, une réduction de l’usage des antibiotiques et une amélioration du bien-être animal.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les infections expérimentales réalisées par injection sont réalisées sous anesthésie et une seule injection par poisson en moins de 15 secondes sur 8040 poissons. Les prélèvements sanguins se déroule au moins d’une minute sur un même individu sont espacés d’au moins 3 jours sur une période n’excédant pas 1 mois. Ces prélèvements seront réalisés sur 180 poissons.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les manipulations (tri, pesée, transfert, injection, imagerie) ainsi que la mise à jeun 24 ou 48 heures avant l’infection engendrent un stress chez les animaux. Aucun élément d’appréciation très concret de la souffrance éprouvée lors de l’évolution de la maladie n’est disponible dans la littérature. Cependant, le niveau de douleur sera considéré comme nul chez les contrôles non infectés en bonne santé, et sévère chez les animaux infectés chez qui l’infection peut conduire à la mort. L’infection peut également conduire certains individus à une perte d’appétit, un excès d’excrétion de fèces, une nécrose au point d’injection et une nage erratique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux de ce projet entreront dans un protocole d’infectiologie et ne pourront être réutilisés pour d’autres finalités, ils seront donc mis à mort en fin d’expérience.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas de modèles cellulaires permettant d’étudier les facteurs de virulence de l’agent pathogène responsable de la flavobactériose. La quantification de la virulence, la caractérisation de la résistance de l’hôte, la compréhension des interactions hôte-bactérie et l’évaluation de l’efficacité de stratégie de contrôle nécessitent de reproduire la maladie chez l’animal. Ainsi, le projet que nous menons chez la truite arc-en-ciel ne peut être réalisé avec des méthodes alternatives. D’autre part, seul un animal ayant un système immunitaire adaptatif permet d’évaluer l’efficacité d’un vaccin lors d’une épreuve d’infection expérimentale en quantifiant la protection apportée.
2. Réduction
La dose létale 50 (DL50), c’est-à-dire la dose conduisant à 50% de mortalité, est un protocole de référence en expérimentation animale nécessitant 6 doses avec 10 poissons par condition. Les infections par balnéation ou par injection permettent de comparer la cinétique de survie entre plusieurs conditions (différents génotypes de truite, différentes souches, vaccination ou non, etc). Une même dose infectieuse est utilisée pour tous les groupes testés. La mise en évidence de différences significatives de survie entre les conditions nécessite un effectif total de 90 poissons par condition (60 pour le suivi de mortalité et 30 pour les prélèvements d’échantillons biologiques après euthanasie ou l’imagerie). Afin de limiter le nombre d’individus, les conditions sont testées par 4 ce qui permet de mutualiser le groupe contrôle correspondant à des animaux non infectés.
3. Raffinement
Tout au long de leur vie, les poissons sont élevés dans les meilleures conditions possibles. Ils sont nourris 2 fois par jour. Ils sont toujours en présence de congénères et les biomasses maximales sont rigoureusement respectées. La qualité de l’eau est optimale et surveillée en permanence. Les animaux sont observés au moins deux fois par jour. Les individus atteignant le point limite défini dans le projet sont sortis du protocole et euthanasiés. Une anesthésie par bain est réalisée avant de procéder à l’injection, avant prélèvement de sang ou imagerie. Plusieurs paramètres alternatifs à la mortalité seront évalués dans le cadre du projet : la bactériémie, la charge bactérienne dans les organes cibles et le suivi par imagerie in vivo.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La truite arc-en-ciel est le modèle classique de la pisciculture continentale européenne : c’est la principale espèce d’élevage en France et c’est l’hôte naturel de la bactérie étudiée dans ce projet. Il est nécessaire de travailler sur des poissons vivants afin de pouvoir quantifier la virulence de l’agent pathogène et la résistance de l’hôte afin de permettre in fine une compréhension de la pathogenèse et une évaluation efficace des stratégies de contrôle de la maladie. Les animaux sont utilisés au stade alevin, soit à des stades relativement précoces (1 à 10 g) où la susceptibilité à l’infection est maximale. C’est à ce stade que les animaux sont le plus sensible dans les élevages à cette pathologie. Néanmoins, dans quelques cas particuliers (évaluation de la durée de protection conférée par la vaccination, quantités d’échantillons biologiques prélevables non suffisantes au stade alevin pour réaliser les analyses), les infections pourront être réalisées sur des individus adultes.