Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-909077)
Un fragment de queue prélevé sur animal vigile, trois prises de sang, trois prélèvements de salive et deux écouvillonnages cloacaux : chacun des 120 lézards vivipares immatures passe par là, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Répartis en six lots, ils vivent un mois en captivité sous trois régimes thermiques, avec ou sans complément d’antioxydants, pour mesurer si la chaleur accélère leur vieillissement biologique. Le porteur signale un risque d’autotomie lié au cumul des contentions, puis indique qu’aucun effet indésirable des prélèvements n’a été observé jusqu’ici. Les 120 animaux repartent deux mois en bacs extérieurs, subissent une dernière série de prélèvements et sont relâchés dans les enclos d’où ils venaient.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les vertébrés ectothermes sont des organismes à croissance continue dont la saisonnalité de croissance et la vitesse de croissance sont dictées par les conditions environnementale ambiantes, principalement la température et la quantité ou la qualité de la nourriture. Chez les individus immatures, les ressources acquises sont allouées à la maintenance, à la croissance structurale et à la maturation sexuelle. Ce stade de vie est caractérisé par une croissance rapide mais cette rapidité est contrainte par des allométries physiques et par les coûts d’une croissance accélérée qui peuvent prendre la forme de coûts écologiques (par exemple le risque de prédation), énergétiques (par exemple des contraintes d’allocation des ressources) ou non énergétiques (principalement mais pas seulement le stress oxydatif). Ainsi, même en l’absence de prédation, une croissance maximale n’est pas forcément optimale car elle se fait au détriment de la maintenance et donc potentiellement de la longévité. Dans ce contexte, il a été récemment proposé qu’une accélération thermique de la croissance dans des conditions plus chaudes devrait accélérer la croissance corporelle mais pourrait compromettre l’équilibre oxydatif, favoriser l’accumulation de dommages oxydatifs et donc accélérer la sénescence. Les processus à l’origine de l’accumulation des dommages oxydatifs sont encore mal connus et les liens possibles avec d’autres syndromes du vieillissement biologique, notamment le vieillissement cellulaire et la dysbiose, restent à démontrer. Afin de répondre à ces enjeux, nous proposons une étude expérimentale des coûts oxydatifs d’une croissance rapide dans les environnements plus chauds exploitant la plasticité thermique de la consommation alimentaire et de la croissance chez un petit reptile terrestre, le lézard vivipare. Afin de moduler la capacité de cet organisme à faire face à ces coûts oxydatifs, nous manipulerons conjointement les conditions thermiques et les apports nutritifs en antioxydants (caroténoïdes et vitamine E alimentaire). Nous prédisons une augmentation des dommages biologiques et du vieillissement cellulaire dans les conditions chaudes accélérant significativement la croissance, et que cette augmentation soit réduite par l’apport en antioxydants et modulée par la microbiome.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude vise à caractériser les patrons et les mécanismes des perturbations physiologiques et «microbiologiques» associées à l’accélération des stratégies d’histoire de vie chez des lézards exposés au réchauffement climatique. Nous combinerons une manipulation expérimentale du stress thermique chronique, des suivis du microbiote et une manipulation des capacités antioxydantes avec des analyses détaillées du vieillissement biologique, de la condition corporelle et de traits fonctionnels. Nos objectifs spécifiques seront d’analyser les effets sublétaux de l’accélération thermique lors des phases de croissance du cycle de vie, et de démêler les liens de cause à effet entre le vieillissement, le stress oxydatif, et l’accélération thermique du cycle de vie. Cette approche expérimentale nous permettra ainsi de faire progresser les connaissances très rares à l’heure actuelle sur la biologie thermique du stress oxydatif chez les reptiles et le lien entre cette biologie thermique et deux syndromes importants du vieillissement de l’organisme. Elle constituera aussi notre première étude du vieillissement biologique des lézards intégrant des informations sur leur microbiome, dans un contexte d’accumulation d’études sur le rôle de ce microbiome dans la biologie thermique, l’immunité ou l’équilibre énergétique des reptiles. Enfin, cette étude mécanistique et fonctionnelle est importante pour nous aider à mieux comprendre les processus de vieillissement biologique observés dans les populations naturelles. Dans un contexte de réchauffement climatique, il a été démontré qu’il avait un impact significatif sur la longévité des amphibiens et des reptiles à travers le monde, et en particulier sur les populations naturelles menacées du lézard vivipare.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des lézards immatures âgés d’un an seront capturés dans un élevage en extérieur au sein d’enclos semi-naturels au printemps (n=120) et maintenus en captivité pendant 1 mois dans différentes conditions thermiques (froid, intermédiaire et chaud) et avec de la nourriture supplémentée ou non en antioxydants naturels (lutéine, zéaxanthine et vitamine E) en fonction de leur lot expérimental (6 lots, 20 individus par lot dont 10 femelles et 10 mâles). Des prélèvements sanguins et salivaires (durée de manipulation de 3-4 minutes) seront effectués sur animaux vigiles au début, au milieu et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 3 prélèvements par animal). Des prélèvements du microbiote cloacal (durée de manipulation de 1 minute) seront effectués sur animaux vigiles avant et en fin d’expérimentation au laboratoire (n=120, 2 prélèvements par animal). Un échantillon de tissu caudal (durée de manipulation de 30 secondes) sera prélevé en fin d’expérience sur animaux vigiles. Tous les animaux seront ensuite relâchés dans des bacs en extérieur pour une phase de suivi post-expérimentation de deux mois dans des conditions naturelles (n=120). Des prélèvements sanguins et salivaires et des prélèvements du microbiote (durée de manipulation de 5 minutes) supplémentaires seront à nouveau effectués en fin de cette période post-expérimentale. Les animaux seront alors tous relâchés en liberté dans les enclos extérieurs.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chez les subadultes, une augmentation de la croissance structurale a été mise en évidence en climat chaud mais avec des effets négatifs sur le maintien de la condition musculaire et sur la charge en ectoparasites. Chez les mâles adultes, une alimentation augmentée en caroténoïdes se traduit par des effets non significatifs sur la condition corporelle mais une augmentation des caroténoïdes dans le sang, alors que l’apport en vitamine E semble stimuler les défenses immunitaires chez d’autres lézards. Les effets attendus sont donc ceux d’une accélération thermique de la croissance corporelle dans la gamme de variation naturelle et une modération du stress oxydatif et des dommages associés à la croissance accélérée en conditions d’apports alimentaires en antioxydants. Ceci devrait impliquer un stress modéré se traduisant par une moins bonne condition physique et physiologique, un plus haut niveau de mobilisation des réserves ou de dommages oxydatifs chez les lézards des conditions les plus chaudes sans supplémentation d’antioxydants. Les effets attendus sont toutefois sublétaux et normalement réversibles. Les procédures expérimentales invasives comprennent des prises de sang, prélèvement de microbiote et un prélèvement de tissu caudal dont le cumul avec des contentions est susceptible d’engendrer du stress sur les animaux et un risque d’autotomie. Toutefois, d’après notre expérience et les travaux de la littérature vétérinaire, il n’y a pas d’effet indésirable des prélèvemens effectués au cours du projet. Par ailleurs, des points limites ont été établis et des mesures, notamment d’exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront relâchés dans des enclos semi-naturels donc replacés en captivité dans des conditions proches du milieu naturel. Les animaux utilisés dans le projet viennent de ces enclos et donc on peut considérer qu’ils sont replacé en élevage en conditions extérieures mais pas réutilisés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il est impossible de remplacer le modèle biologique par un équivalent cellulaire ou in silico car l’étude écophysiologique de la plasticité de la croissance corporelle et du vieillissement biologique nécessite l’utilisation d’animaux dans des conditions contrôlées au laboratoire et aussi en conditions naturelles comme dans notre projet.
2. Réduction
Un échantillon important d’animaux sera utilisé pour quantifier les conséquences écophysiologiques des températures et d’un apport en antioxydants (120 animaux) dans la mesure où ces animaux sauvages capturés dans des enclos semi-naturels présentent une forte variabilité phénotypique (variabilité de taille, deux classes de sexe avec des mâles et des femelles, variabilité de comportement et de condition initiale) et génétique, et parce que les animaux seront divisés en 6 groupes expérimentaux. Ces effectifs ont été réduits au minimum par rapport aux 6 groupes expérimentaux du projet et aux besoins du suivi longitudinal des différents traits mesurés dans l’étude en nous basant sur une analyse de puissance issue de travaux antérieurs qui manipulait les températures nocturnes. Les analyses statistiques consisteront à comparer les traits des six groupes expérimentaux à l’aide d’analyse de variance (modèles linéaires classiques) ou de modèles mixtes pour les données répétées (données mesurées plusieurs fois pendant, au milieu et après l’expérience) selon le type de données. Une technique d’imagerie sera utilisée pour identifier les animaux.
3. Raffinement
En élevage, on raffinera aussi les conditions de maintien grâce à un enrichissement des cages et à l’utilisation de conditions climatiques avec des cycles journaliers (température nocturne variable selon les traitements, température diurne avec un gradient thermique pour la thermorégulation). Les cages individuelles sont enrichies à l’aide d’un abri, d’un abri artificiel pour la thermorégulation et d’un éclairage blanc naturel enrichi en ultraviolet. Les bacs d’hébergement en extérieur seront très proches du milieu naturel avec des conditions environnementales ambiantes, une végétation dense et des abris. Des points limites associés à la perte de masse (perte de masse supérieure à 30% de la masse initiale ad libitum) et au comportement et l’état général de l’individu seront appliqués avec arrêt des procédures expérimentales en cas de dépassement du point limite et basculement des conditions d’élevage des animaux vers des conditions optimales ad libitum, si nécessaire avec soins demandés par le vétérinaire référent. Les mesures et les prélèvement seront appliqués pendant un temps réduit sur chaque animal avec une contention douce pour limiter le stress de manipulation et effectuées par un personnel formé et compétent. Une phase post-expérimentale de repos au laboratoire avec estimation des performances digestives des animaux et de la condition corporelle sera proposée avant de relâcher les animaux dans les bacs. La phase de jardin commun sera effectuée dans des conditions quasiment naturelles. A noter qu’on utilisera une répartition en 3 groupes des animaux pour effectuer des mesures pendant la même contention d’un individu au cours de la même journée, et ainsi limiter le stress de manipulation au cours de l’expérience. Une technique d’imagerie sera utilisée pour identifier les animaux et une mesure sans manipulation de la température corporelle par IR sera utilisée. Une évaluation basée sur le comportement, les défauts de mue, et les changements de masse permettra de suivre l’état de santé des animaux. Des points limites ont été établis et des mesures, notamment d’exclusion des animaux, seront mises en place si ces points limites sont atteints.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le lézard vivipare est un petit Lacertidé dont la distribution englobe l’Europe et l’Asie du Nord. Les populations se composent de juvéniles (nés en été), de subadultes non reproducteurs (1 an) et d’adultes (individus de plus de 2 ans). Dans le Massif Central, les individus émergent de l’hivernation au printemps. Les adultes se reproduisent peu après l’émergence. Les femelles portent les nouveau-nés jusqu’à la mise bas (mi-juillet à mi-août) et pondent des oeufs membraneux qui éclosent en quelques heures. Les individus accumulent des réserves jusqu’à la prochaine hivernation (automne). Les immatures ont une croissance rapide et plastique et constitue le stade clef pour l’âge à première reproduction, la croissance en taille et donc la première reproduction dans la vie. Cette espèce est particulièrement sensible au changement climatique et est un bon indicateur de la qualité des habitats humides. Elle n’est pas menacée en Europe et a un statut de « préoccupation mineure ».