Éthologie / comportement / biologie animale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Modélisation de la transition psychotique chez le Rat: Recherche des altérations cognitives induite par un stress chronique pendant l’adolescence
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt et un jours de stress chronique pendant l'adolescence, puis une restriction alimentaire à 20 grammes par jour pouvant durer trois mois, attendent 960 rats utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélèvement du cerveau. Quatre prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse s'y ajoutent, espacés d'au moins trois semaines. Le porteur réduit les nuisances attendues à un ralentissement de la prise de poids et à un stress de courte durée lié aux tests, et écrit vouloir "éviter toute souffrance" alors que le protocole consiste précisément à stresser les animaux pendant trois semaines. Il annonce plusieurs tests comportementaux durant de cinq minutes à une heure, sans préciser lesquels.
Objectifs
Les troubles psychotiques sont fréquents. Ils apparaissent généralement à l’adolescence, une période de grands changements, tant sur le plan physiologique, psychologique, que social. Ces troubles ont des conséquences majeures sur la vie personnelle, sociale, et professionnelle des patients et de leur entourage en font un véritable enjeu médical et socioéconomique. Malheureusement les origines de la maladie restent mal connues car plurifactorielle. Son développement résulterait d’une interaction entre gènes et environnement, suggérant qu’il existe une vulnérabilité génétique précipitée par des facteurs environnementaux comme le stress. Des adolescents ou jeunes adultes présentant des symptômes atténués ou très transitoires de psychose ont été identifiés comme des individus à ultra-haut risque de psychose. Deux tiers des sujets à ultra-haut risque ne développeront pas de trouble psychotique. Une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la sensibilité ou la résilience au stress notamment pendant la période cruciale qu’est l’adolescence pourrait permettre de faire émerger de nouvelles cibles thérapeutiques. Ce projet, chez le Rat, vise à étudier les conséquences comportementales et plus particulièrement sur la cognition pouvant s’apparenter aux les troubles psychotiques suite à stress chronique à l’adolescence afin d'identifier les mécanismes biologiques et moléculaires impliqués dans cette dernière et la résilience au stress.
Bénéfices attendus
A terme, l’identification des mécanismes biologiques sous-tendant la vulnérabilité au stress pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques innovantes ciblant les stades précoces des troubles psychotiques.
Procédures
Les animaux pendant l'adolescence subiront sur une période de 21 jours un stress chronique. Ils seront également évalués à 2 périodes de temps dans plusieurs tests comportementaux espacés de 24h au minimum et durant entre 5 minutes et 1h. Chez ses mêmes animaux 4 prélèvements sanguins seront effectués avec au minimum 3 semaines entre chaque prélèvement. Les prélèvements seront réalisés sur une période de 5 minutes sous anesthésie gazeuse générale. Pour une partie des tests cognitifs effectué l’animal sera place en restriction alimentaire (20g de nourriture/jour/rat). Cette restriction se fera sur toute la durée des tests et pourra donc atteindre 3 mois.
Impact sur les animaux
Le stress réalisé pendant l'adolescence va induire un ralentissement de la prise de poids. Les tests comportementaux utilisés peuvent engendrer un stress chez l'animal mais sont de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent entrainer un stress et une douleur.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de pouvoir collecter leur cerveau pour des analyses moléculaires.
Remplacement
L’utilisation d’un modèle animal est une nécessité pour cette étude qui propose une approche comportementale qui n’est possible qu’à l’échelle de l’organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est le minimum nécessaire permettant une analyse statistique robuste des résultats grâce aux données collectées au cours d’expériences précédentes et une analyse de puissance statistique. De plus, certaines expériences présenteront un aspect longitudinal afin de minimiser le nombre d’animaux à utiliser.
Raffinement
Les rats sont hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Les soins sont toujours effectués par les mêmes expérimentateurs et animaliers afin de réduire le stress des animaux. Pour éviter toute souffrance, les animaux seront observés régulièrement et une grille précise d’évaluation des points limites sera utilisée. Tout signe de douleur sera soulagé avec des analgésiques. Les prélèvements sanguins seront effectués sous anesthésie générale avec prise en charge de la douleur pour limiter le stress et la douleur associés à ce geste.
Choix des espèces
Nous avons choisi le rongeur et plus particulièrement le Rat car il présente l’avantage, d’être proche physiologiquement de l’Homme, conférant ainsi aux résultats des recherches une meilleure performance translationnelle. D'ailleurs, le Rat, contrairement aux souris, est plus réceptif aux interactions sociales et présente dans le temps des performances cognitives plus stables. De plus, des résultats préliminaires issus de notre laboratoire ont pu montrer que certains stress pendant l'adolescence pouvaient avoir des répercutions à long terme qui pouvaient varier d'un individu à l'autre, comme chez l'Homme. Les animaux issus de femelles gestantes commandées seront utilisés à partir de 28 jours de vie (adolescence).
Identification des composés sémiochimiques (odeurs) et des voies neuronales impliqués dans les régulations sociales de la fonction de reproduction chez la brebis – Partie 02
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
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- Oncologie
- Système endocrinien
Deux anesthésies générales, deux intubations, une endoscopie de vingt minutes, une heure d'imagerie et huit prélèvements sanguins : 60 brebis sont soumises à cet enchaînement, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les 60 béliers subissent six prélèvements sanguins d'un niveau de souffrance léger et retournent ensuite dans leur troupeau, tandis que les brebis sont tuées pour des analyses de biologie moléculaire. L'objectif est d'identifier les odeurs par lesquelles un bélier rendu sexuellement actif déclenche la reproduction des femelles hors saison, pour remplacer les traitements hormonaux utilisés en élevage depuis les années 1970. Le porteur présente cette voie comme "plus responsable" et "plus éthique", la finalité restant de lisser sur l'année la production de lait et de viande.
Objectifs
Chez les petits ruminants, la saisonnalité de la reproduction conduit à des variations annuelle de la disponibilité et du prix des produits (lait et viande) sur le marché. La maîtrise de la saisonnalité de la reproduction chez ces animaux est donc un enjeu majeur pour les éleveurs. Depuis les années 1970, les traitements hormonaux sont utilisés pour désaisonner la reproduction et ils restent le seul moyen efficace pour contrôler la reproduction à ce jour. L’utilisation d’hormones dans les élevages est cependant un sujet de préoccupation majeur et un enjeu de santé publique. Dans ce projet nous proposons d’approfondir la compréhension d’un processus biologique naturel qui pourrait apporter une solution aux traitements actuels : l’effet mâle (EM). En effet, chez les ovins, un mâle rendu sexuellement actif via un traitement photopériodique va, via l’émission de molécules odorantes être capable de désaisonner les femelles qui interagissent avec lui. Dans ce projet nous proposons d’identifier les molécules à l’origine de l’EM mais également de mieux comprendre comment le cerveau des femelles intègrent ces signaux pour développer de nouvellesapproches agroécologiques, bassée surl'olfaction qui pourraient être plus responsables et plus éthiques. Ce projet sera réalisé dans deux unités expérimentales différentes.
Bénéfices attendus
Le présent projet vise à étudier les mécanismes biologiques de l'effet Male avec pour but ultime de remplacer les traitements pharmacologiques hormonaux dans les exploitations. Une meilleure compréhension des mécanismes de contrôle de la reproduction chez les ovins est néanmoins indispensable pour tenir cet objectif de remplacement.
Procédures
Six prélèvements sanguins seront réalisés sur les mâles inclus dans cette étude dans EU1. Huit prélèvements sanguins, deux anesthésies générale 2 intubations, une endoscopie et séances d'imagerie seront réalisées sur les femelles inclues dans cette étude dans l'UE2. Les prélèvements sanguins durent quelques secondes et seront suivis d'une récompense. Les anesthésies générales et les intubations durent moins de 1h30. L'endoscopie dure 20 minutes environ et les séances d'imagerie durent environ 1heure.
Impact sur les animaux
Les différentes injections nécessaires pour l'anesthésie générale nécessite une contention légère qui peut induire un stress minime. Les différentes étapes de transport peuvent également engendrer un stress minime pour les animaux. La procédure d'endoscopie peut générée une douleur légère durant quelques heures. La procédure de prélévement sanguin nécessite une contention qui peut induire un stress léger.
Devenir
Les mâles seront réintroduits dans le troupeau d'origine de l'unité expérimentale. Les femelles seront euthanasiées pour les besoins d'étude en biologie moléculaires afin d'affiner notre compréhension du mécanisme.
Remplacement
L'effet mâle est une pratique utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevages. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeu nécessitent, de fait, l'utilisation d'animaux vivants et ne peux être substitué par une approche alternative. Le modèle choisi est le modèle de référence pour étudier effet. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension de ce processus physiologique.
Réduction
Notre protocole expérimental a été mis en place de sorte à réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés et la moitié seront réintroduit au sein du troupeau de l'EU2. S'agissant d'exposition des femelles exposées aux mâles actifs avec une finalité d'analyse en biologie moléculaire, les animaux seront euthanasiés. Pour les besoins de l'analyse statistique, en se basant sur la variabilité intrinsèque des méthodes de quantifications utilisées dans ce projet, 15 animaux par groupe seront nécessaires à l'étude.
Raffinement
Nous raffinerons chaque procédure dans le but de réduire au maximum l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les animaux. Les animaux seront hébergés en groupes lors des procédures afin de réduire le stress au maximum. Aussi, la priorité sera mise sur l'habituation des animaux au maniements et aux différents déplacements nécessaires à l'étude (déplacement pour rejoindre les enclos, déplacement entre les unités expérimentales pour les besoins de l'imagerie). Les habituations seront menées par une mise en contact quotidienne des animaux avec le matériel de transport (petite remorque spécifique pour le transport d'animaux utilisée par le personnel animalier), les animaux seront déplacés à minima par deux, pour éviter la sensation d'isolement pour réduire le stress au maximum et d'obtenir des résultats de qualité. Le comportement (notamment l'isolement du groupe, grincement des dents), l'état clinique des brebis et la prise alimentaire des animaux seront surveillés tout au long de l'expérimentation. Ce suivi permettra d'évaluer le bien-être des animaux et de décider de la prise en charge adéquate avec l'appui d'un avis vétérinaire.
Choix des espèces
L'effet mâle est une pratique qui est utilisée en élevage pour induire l'activation de la fonction de reproduction en dehors de la saison sexuelle chez les animaux d'élevage. L'étude de l'effet mâle et des processus neurologiques mis en jeux nécessite, de fait, l'utilisation d'animaux vivants et ne peux être substitué par une approche alternative. Le modèle choisi ici, est celui pour lequel cet effet a été le plus caractérisé. Les résultats acquis par le présent projet viendront donc s'ajouter à la masse de connaissances sur le sujet afin de nourrir la compréhension du phénomène physiologique. L'étude nécessite des animaux ayant une fonction de reproduction mature, donc des animaux ayant passé le stade de la puberté.Ainsi les animaux utilisés seront adultes.
Etude par imagerie de l’épilepsie
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système nerveux
138 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune pouvant subir jusqu'à six séances d'imagerie de deux heures sous anesthésie gazeuse et quinze tests comportementaux. 75 d'entre elles reçoivent un composé qui déclenche une épilepsie, les 63 autres formant le groupe témoin. Les crises attendues sont focales et non convulsives, les souris cessant leur activité en cours, et les tests mesurent l'activité motrice, la dépression et l'anxiété. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leurs organes et corréler l'imagerie aux analyses immunohistochimiques.
Objectifs
L'épilepsie, une maladie neurologique fréquente touchant environ 1% de la population et générant 100 nouveaux cas annuels pour 100 000 habitants, demeure une condition potentiellement sérieuse dont les mécanismes moléculaires et cellulaires restent encore mal compris. De fait, les traitements médicamenteux actuels se limitent principalement à des approches symptomatiques. Notre démarche vise à approfondir notre compréhension de l'épilepsie tout en identifiant de nouvelles voies thérapeutiques potentielles, en mettant particulièrement l'accent sur l'étude des mécanismes cellulaires et moléculaires cérébraux. L’imagerie fonctionnelle se présente comme un outil puissant pour explorer in vivo divers mécanismes cérébraux. Ainsi, la tomographie par émission de positons (TEP), largement utilisée en médecine nucléaire, permet de suivre au cours du temps différents paramètres dans les différentes régions du cerveau. Dans le cas de l’épilepsie, la TEP est particulièrement intéressante pour observer : • Le métabolisme des cellules du cerveau, un indicateur de leur activité ; • La concentration en synapses, ces zones de transmission d’information entre neurones ; • L’intégrité de la barrière hémato-encéphalique, la barrière naturelle qui protège le cerveau. Le choix du radiotraceur varie en fonction du paramètre que l’on souhaite suivre. L'objectif de ce travail consiste à appliquer cette méthode d'imagerie, déjà développée et appliquée dans notre laboratoire, y compris chez l'Homme, à un modèle rongeur d'épilepsie bien caractérisé. Cette approche permettra d'identifier les mécanismes physiopathologiques à l'origine des dysfonctionnements cérébraux observés dans cette maladie neurologique, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles perspectives diagnostiques et thérapeutiques. De plus, nous réaliserons des tests de comportement afin de corréler les données de l’imagerie à des symptômes cliniques. Les tests de comportement, tels que l'évaluation de l'anxiété, de la dépression et de l’activité motrice, sont essentiels pour comprendre les comorbidités neurocomportementales de l’épilepsie. Ils permettent de mesurer l'impact des crises sur le comportement et de développer des interventions thérapeutiques adaptées.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à élucider les mécanismes physiopathologiques à l'origine des dysfonctionnements cérébraux observés dans l'épilepsie, en établissant une corrélation entre ces dysfonctionnements et les comportements manifestés par les animaux. De plus, cette approche permettra d'identifier la méthode d'imagerie la plus pertinente pour une poursuite du développement chez l'homme. À terme, cette étude ouvrira la voie à l'exploration in vivo de ces mécanismes chez des patients atteints d'épilepsie, avec l'objectif de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques. Cette approche pourrait ainsi contribuer à l'avancement des traitements et à l'amélioration de la qualité de vie des personnes touchées par ces pathologies.
Procédures
Les interventions prévues sur les animaux sont listées ci-dessous : - Administration (75 animaux, durée 25 minutes) d’un composé induisant une épilepsie pour le groupe épilepsie tandis que le groupe témoin (63 animaux, durée 25 minutes) ne recevra pas de composé induit une épilepsie. - Réalisation de sessions d’imagerie sous anesthésie gazeuse (durée 120 minutes au maximum, 6 imageries maximales par animal) - Injection d’un radiotraceur (1 minute) - Les rongeurs seront soumis à plusieurs tests comportementaux afin de mesurer 1) l'activité motrice (durée du test = 10 minutes, 15 tests comportementaux maximales par animal), 2) la dépression (test de 6 minutes) et 3) l’anxiété (test de 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux : - des crises épileptiques principalement focales et non convulsives (les souris cessent leur activité en cours) ; - Possible stress et désorientation au réveil de l’anesthésie relativement longue. - Stress possiblement induit par les tests de comportement
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin d’extraire les organes et réaliser des analyses immunohistochimique permettant de corréler les mécanismes biologiques, la distribution des biomarqueurs d’intérêt avec les données en imagerie.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d’identifier les différents mécanismes physiopathologiques impliqués dans le dysfonctionnement cérébral observé dans l’épilepsie et d’établir un score de corrélation entre ces dysfonctionnements cérébraux et les comportements observés chez ces animaux. Les études in vivo sont essentielles pour comprendre pleinement les mécanismes d’un dysfonctionnement cérébral. Les modèles animaux permettent d'observer les effets des interventions dans un organisme entier, incluant la distribution, le métabolisme, et l'élimination des composés, ainsi que les interactions avec divers systèmes biologiques. Il n’existe pour l’instant pas de méthode alternative capable de faire ces observations.
Réduction
Dans la mesure du possible, un même animal passera plusieurs examens d’imagerie sur plusieurs jours d’une même semaine (2 au maximum), ce qui permet de limiter le nombre d’animaux. De plus, le nombre d'animaux par groupe a été déterminé pour qu’il soit le plus petit possible tout en ne compromettant pas une analyse statistique fiable des résultats.
Raffinement
Les souris, âge de 4 semaines, seront hébergées par groupe dans une cage enrichie avec un tunnel de camouflage, des bâtonnets de bois et du matériel pour la fabrication de nids. Les animaux seront observés quotidiennement par les zootechniciens en charge de leurs soins et par les expérimentateurs. Deux semaines d’acclimatation sont prévues après la livraison et avant de débuter le protocole. Un suivi régulier permettra de repérer une éventuelle souffrance animale et de prendre en charge l’animal concerné dans les plus brefs délais. Les animaux feront l’objet d’une surveillance journalière et d’un suivi hebdomadaire du poids. Toutes les interventions invasives (injections intraveineuses) sont réalisées sous anesthésie générale par voie gazeuse afin de minimiser le stress de l’animal et les douleurs liées aux interventions. Des analgésiques seront également administrés avant et après la chirurgie. En cas de complications, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. L’étude comportementale sera réalisée avec des animaux vigiles mais sera conduite de manière la plus brève possible afin d’éviter tout stress supplémentaire aux animaux. Des points limites sont définis pour éviter toute souffrance animale.
Choix des espèces
Ce projet a pour objectif d’évaluer l’impact sur le cerveau d’affections neurologique. La souris est l’animal de choix car plusieurs modèles ont déjà été développés sur cette espèce pour reproduire des dysfonctionnements observés dans cette pathologie. Cette espèce présente également l’avantage d’être particulièrement adaptée aux études d’imagerie par TEP ainsi qu’à l’étude comportementale. Plus particulièrement : - les rongeurs sont particulièrement appropriés pour ce type d'étude en raison de leur taille, de leur facilité d'hébergement et de manipulation ; - il existe de nombreux tests comportementaux standardisés chez les rongeurs pour mesurer les comportements dépressifs et anxieux. Ces tests permettent de corréler efficacement les données d'imagerie avec les symptômes cliniques observés dans l'épilepsie, offrant ainsi une compréhension plus complète des mécanismes physiopathologiques et des comorbidités comportementales associées à cette maladie. Les souris utilisées seront au stade adulte quand le cerveau a atteint sa maturité et son développement complet (5 semaines à 8 semaines).
Effets de conditions de vie améliorées sur les états émotionnels et le bien-être de porcelets sevrés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
192 porcelets sevrés vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, tous replacés ensuite dans le circuit classique de production de viande. La moitié d'entre eux subit deux prélèvements sanguins à la jugulaire avec contention sur le dos, jusqu'à dix-huit prélèvements de salive et deux tests comportementaux, un test de réactivité à la nouveauté et un test d'apprentissage. Des mélanges sociaux répétés sont imposés à une partie des groupes, avec des combats et des blessures possibles dans les heures qui suivent, pour comparer un environnement enrichi à des conditions "standard". Le porteur conclut malgré cela que "le projet ne génère donc pas de souffrance animale".
Objectifs
En élevage porcin conventionnel, différentes pratiques et conditions d’élevage sont susceptibles de générer des états émotionnels négatifs à long-terme et de dégrader le bien-être animal. Au cours de leur vie, les porcs sont soumis à de nombreux mélanges sociaux pour faciliter la gestion des lots d’animaux. Ces mélanges sociaux engendrent une instabilité sociale et une rupture des liens sociaux, ce qui peut engendrer des combats et du stress jusqu’à le groupe se stabilise à nouveau. Par ailleurs, l’environnement physique des porcs est souvent pauvre et monotone, et offre peu de stimulations sensorielles ou cognitives, ce qui engendre de l’ennui et de la frustration, et peut favoriser l’émergence de comportements anormaux indiquant un bien-être dégradé. Le projet vise à évaluer si des conditions de vie améliorées, caractérisées par un environnement social stable et un accès répété à une aire enrichie, permettent de générer des états émotionnels positifs chez des porcs sevrés, en les comparant à des conditions de vie « standard ». Les états émotionnels seront évalués grâce à la combinaison de mesures comportementales, physiologiques et cognitives. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 3 hypothèses : (1) Comparé à un contexte d’instabilité sociale chronique, la possibilité pour les animaux d’évoluer au sein de groupes sociaux stables aura des effets bénéfiques sur leurs états émotionnels, même dans un environnement physique pauvre ; (2) L’opportunité, pour des animaux élevés dans un environnement physique pauvre, d’accéder régulièrement à une aire enrichie permettra de réduire significativement les effets négatifs de mélanges sociaux répétés sur les états émotionnels des porcs ; (3) La combinaison de conditions sociales stables (i.e. aucun mélange social depuis le sevrage) et d’opportunité de jeu (i.e. accès répété à une aire enrichie) aura des effets bénéfiques synergiques sur les états émotionnels des porcs.
Bénéfices attendus
En élevage conventionnel porcin, de nombreuses pratiques et conditions d’élevage (mélanges sociaux, environnements pauvres) peuvent affecter l’expression du comportement naturel des animaux et générer des états émotionnels négatifs. Pour garantir le bien-être des animaux d'élevage, il est nécessaire d’offrir aux animaux des opportunités de vivre des expériences positives procurant du plaisir, au-delà de la réduction de la souffrance, pour favoriser des états émotionnels positifs. En élevage porcin, la possibilité pour les animaux d’évoluer au sein d’un groupe social stable et dans un environnement stimulant d’un point de vue sensoriel et cognitif apparait donc essentielle à la mise en place d’états émotionnels positifs et au maintien de leur bien-être. Ce projet apportera des connaissances scientifiques sur l’importance de conditions de vie améliorées pour favoriser le bien-être en élevage. Il permettra également de valider de nouveaux indicateurs d’états émotionnels positifs chez le porc, grâce aux collaborations scientifiques mises en place dans le cadre du partenariat européen. Sur le plus long terme, ce projet pourrait permettre de fournir des recommandations aux éleveurs pour les encourager à limiter les mélanges sociaux ou à offrir à leurs animaux des environnements physiques riches et stimulants.
Procédures
La moitié des animaux inclus dans le projet, soit 96 porcelets au total, seront soumis, en plus de mesures de comportement dans la case de vie, à des prélèvements sanguins avec contention sur le dos dans une gouttière adaptée (2 prélèvements par animal espacés de 3 semaines), des prélèvements salivaires sans contention (18 prélèvements maximum au total, à raison de 3 prélèvements par jour avec 6 jours de prélèvements répartis sur 3 semaines) et des tests comportementaux (test de réactivité à la nouveauté et test d'apprentissage).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins réalisés à la veine jugulaire seront sources de stress pour les animaux. Les mélanges sociaux pourront engendrer des combats dans les heures qui suivent le mélange pour rétablir la hiérarchie. Ces combats peuvent affecter le bien-être des animaux, en induisant un stress transitoire et des blessures. Les tests comportementaux (test de réactivité à la nouveauté et test d'apprentissage) peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation temporaire du groupe social et à la confrontation avec un environnement nouveau.
Devenir
La totalité des porcelets sera gardée en vie et sera replacée dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.
Remplacement
Ce projet vise à explorer les effets de l’environnement social et physique sur le comportement, la physiologie et la cognition de porcs sevrés. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles. L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.
Réduction
Nous avons réduit les effectifs d’animaux soumis aux mesures susceptibles de générer des effets indésirables (prélèvements sanguins, mélanges sociaux répétés, tests comportementaux) au strict minimum de manière à s’assurer de pouvoir obtenir des résultats statistiques robustes. Sur la base de notre expérience, de nos travaux précédents, et de discussions approfondies avec des collaborateurs, nous estimons qu’un minimum de 10 animaux ou groupes d'animaux par traitement est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante. Cela implique 10 cases d’animaux pour le comportement dans la case de vie, et 10 individus de chaque sexe pour les données physiologiques et les tests comportementaux. Nous avons rajouté 2 cases d'animaux par traitement pour anticiper les éventuelles pertes d’animaux liées à des facteurs indépendants des pratiques expérimentales (e.g. animal souffrant de diarrhées, d’abcès, de boiterie, etc.). Le même sous-échantillon d’animaux sera testé dans plusieurs tests comportementaux successifs, et sera soumis aux prélèvements de sang et de salive, afin de maximiser la quantité de données acquises par animal et diminuer les effectifs totaux, tout en permettant de mettre en corrélation les différentes mesures effectuées.
Raffinement
L'objectif de ce projet est d’explorer les effets de conditions de vie susceptibles de générer des états émotionnels contrastés chez les porcs sevrés. Les animaux seront donc soumis soit à des conditions qui correspondent à la pratique d’élevage « standard » (hébergement conventionnel dépourvu d’enrichissement et de stimulation sensorielles ou cognitives, mélanges sociaux répétés), soit à une amélioration notable de ces conditions « standard » (accès à un environnement enrichi et stimulant, maintien en continu dans un groupe social stable). Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, pour au moins la moitié des animaux, des améliorations des conditions de vie « standard » caractéristiques de l’élevage conventionnel porcin, qui sont susceptibles d’engendrer une amélioration de l’état émotionnel et du bien-être des animaux. Les prélèvements de salive permettent de réaliser le suivi de plusieurs hormones d’intérêt reflétant des états émotionnels positifs ou négatifs à plusieurs dates sans avoir à réaliser de prises de sang ou de contention. Les prélèvements sanguins, nécessaires à la validation de certains dosages salivaires, seront limités en nombre, en fréquence et en durée. En effet, les prises de sang seront limitées à 2 par animal, avec un intervalle de 3 semaines entre les 2 prélèvements. Des points limites (temps maximal de contention, surveillance des animaux) et l’utilisation de méthodes de contention « douce » (pas d’utilisation du lasso, mais maintien sur le dos dans une gouttière adaptée) permettront de limiter au maximum le stress et la souffrance pendant les prélèvements.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait conduire à la formulation de recommandations pour les éleveurs concernant la limitation des réallotements d’animaux et l’importance de fournir des environnements stimulants dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces d’états émotionnels positifs, utilisables par la suite pour évaluer le bien-être animal dans les projets de recherche et dans les élevages de porcs. Nous utiliserons des porcs en croissance, que nous suivrons du sevrage (à 28 jours d’âge) jusqu’à 120 jours d’âge au maximum. Les porcs charcutiers en croissance sont les plus concernés par les mélanges sociauxet par le manque de stimulation du milieu de vie dans les élevages de porcs conventionnels. Les animaux seront soumis aux traitements expérimentaux sur les 2 à 3 semaines suivant le sevrage. A partir de 20 jours post-sevrage, les animaux seront soumis à des mesures pour vérifier l’effet du traitement sur le comportement, la physiologie et la cognition. Les tests comportementaux, comme le test d'apprentissage, nécessitent des périodes de familiarisation aux dispositifs de tests et d’apprentissage très longues, il sera donc nécessaire de les garder plusieurs semaines après le sevrage (jusqu’à environ 92 jours post-sevrage).
Alosa_Loire – analyse multifactorielle des pressions sur les migrations génésiques de grande alose en Loire
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées au filet maillant dérivant, démaillées en sectionnant les mailles autour de leur corps, endormies à la benzocaïne puis équipées d'un émetteur acoustique poussé dans l'estomac par la bouche à l'aide d'un tube. 300 grandes aloses vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une trentaine de minutes de captivité par individu. L'espèce est classée en danger critique d'extinction sur la liste rouge de l'UICN, et le projet cherche à mesurer combien de géniteurs meurent en remontant la Loire, entre les barrages et les silures. Toutes sont remises à l'eau à l'endroit exact de leur capture, quelques minutes après le marquage, malgré un risque d'écaillage et de cisaillement que le porteur dit réduit au minimum.
Objectifs
Ce projet a pour but d’estimer la population entrante des grandes aloses Alosa alosa - espèce de poisson migrateur - et de quantifier la répartition de la population et les principales pressions majeures rencontrées lors de leur migration (taux de perte sur la migration (mortalité)), depuis l’estuaire jusqu'aux frayères du bassin versant pendant 2 ans (2025-2026).
Bénéfices attendus
Au niveau local, la mise en place de mesures de conservation pour les grandes aloses (Alosa alosa) doit se faire sur la base d’une identification scientifique, avérée et robuste des pressions affectant la survie des reproducteurs de l’espèce. A ce titre, il est attendu de cette étude de délivrer des informations fiables sur : 1. L’estimation du recrutement de géniteurs de grandes aloses dans l’estuaire d’un grand fleuve (hors procédure). 2. Le taux de pertes sur la migration (mortalité) en pourcentage d’individus marqués par kilomètre du cours d’eau. Il permettra aussi de visualiser spatialement où sont situés les pertes et la part des différentes pressions ciblées qui sont établies par : - Le taux de prélèvement des grandes aloses par la pêcherie professionnelle de l’estuaire (hors procédure) ; - L’évaluation du taux de franchissement par les grandes aloses de 4 seuils sur le fleuve et ses affluents (objet de la présente demande) ; - La contribution relative des grandes aloses dans le régime alimentaire du silure glane à fine échelle temporelle (mensuelle) et large échelle spatiale (2 sites). Cette contribution sera estimée pour la période de migration (février à juin) et durant la reproduction (mai à juillet). 3. Des indications sur le comportement des grandes aloses sur les frayères à fine échelle temporelle (mensuelle) et large échelle spatiale. Ces données seront utilisées dans les plans de gestion des poissons migrateurs et devront in fine permettre d’obtenir des mesures de gestion efficaces pour sauvegarder cette espèce sensible, classée CR (danger critique) sur la liste rouge des espèces menacées en France (Union Internationale de la Conservation de la Nature).
Procédures
Les animaux seront soumis à des procédures de marquages gastriques (sans chirurgie) sous anesthésie pour l'implantation des émetteurs. Il n'y aura qu'une procédure par individu qui durera moins de 30 minutes. Les poissons seront capturés au filet maillant dérivant et démaillés immédiatement après la capture en sectionnant les mailles autour de l’individu. Le démaillage sera donc très bref et effectué dans l’anesthésiant pour la majorité des individus. Un risque de blessure (écaillage, cisaillement) par l’engin de pêche est présent mais réduit à son minimum car les temps de pêche seront réduits au minimum : dès que le filet est posé entièrement, celui-ci est relevé à partir du début de la pose, soit environ 10 minutes. Le temps de captivité temporaire est estimé en moyenne à 30 minutes, incluant la capture, le marquage, la surveillance jusqu’à la relâche.
Impact sur les animaux
Afin d’estimer le taux de mortalité pendant la migration due à la prédation par le silure glane, mais aussi lors du franchissement d’obstacles formés par les constructions humaines, les grandes aloses sont marquées d’émetteur acoustique. Les poissons sont capturés au filet maillant dérivant. Le stress lors de la capture doit être pris en compte et un risque de blessure (écaillage, cisaillement) est présent, mais fortement diminué par le protocole utilisé. En effet, le temps de présence dans le filet par individu est réduit à son minimum car une relève du filet pour démaillage est déclenchée dès qu’un poisson est observé dans le filet. Après avoir libéré des mailles le poisson, celui-ci est transféré dans le bac d’anesthésie (benzocaïne) ou dans un bac d’attente, en restant constamment immergé. Le transfert de l’individu dans les différents bacs (bac d’anesthésie, bac d’attente, etc.) peut induire un stress chez le poisson. La mesure de la longueur de l’individu est faite sous anesthésie (poisson toujours immergé) et le marquage gastrique est fait de la manière suivante : l’émetteur acoustique est inséré dans l'estomac par la bouche à l’aide d’un tube flexible transparent. Une fois l’émetteur placé dans l’estomac, il est relâché via un poussoir. Malgré les précautions prises, lors du marquage par l’insertion gastrique cela peut générer une inflammation de la paroi intestinale dû aux frottements. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse du protocole déjà mis en pratique lors d’une étude précédente en 2022-2023 nous pousse à être confiant sur les faibles effets nuisibles du marquage sur leur migration. Lors de cette étude, la reprise de migration vers l’amont d’individus marqués a été élevée (95%). Pour ce marquage, malgré l’anesthésiant qui agit aussi comme analgésique, le ressenti d’une douleur par l’individu marqué n’est pas à exclure. Le temps de captivité temporaire est estimé en moyenne à 30 minutes, incluant la capture, le marquage, la surveillance jusqu’à la relâche. Aucun effet indésirable est attendu sur l’alimentation du poisson durant cette captivité, car celui-ci ne s’alimente plus lors de sa migration vers les frayères.
Devenir
Tous les animaux marqués seront replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit précis de leurs capture, quelques minutes seulement après.
Remplacement
La mortalité sur l’ensemble du trajet de la migration de la grande alose, depuis l’estuaire jusqu’aux lieux de reproduction en amont d’un fleuve, reste trop peu connue en France. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle écologique par des modèles numériques et/ou physique et/ou de l’analyse de données existantes.
Réduction
Sont compris dans la procédure de la demande d'autorisation de projets de cette étude l’évaluation de la mortalité durant la migration des grandes aloses (Alosa alosa) jusqu’à l’atteinte des zones de reproduction par l’évaluation du franchissement des barrages et de la prédation par le silure glane. Ce taux de perte sur la migration, s’il existe, pourrait être variable en fonction des années, car l’espèce est soumise aux variations des conditions hydrologiques et aux variations de facteurs de mortalité du début (estuaire) à la fin (lieu de reproduction) du trajet de migration : les prélèvements par la pêcherie professionnelle (hors procédure), la prédation par les silures et la rupture de connectivité par les barrages. Ainsi, l’étude doit porter sur une longue durée (deux périodes de migration), avec un effectif suffisant. En 2024, plus de 9 tonnes d’aloses ont été prélevés sur l’estuaire du fleuve. Nous avons choisi de marquer 6 lots de 50 individus sur deux ans, soit 150 individus par an, ce qui équivaut à environ 120 kg. Compte tenu du taux de perte sur la migration (mortalité) estimé en se basant sur celui précédemment estimé sur d’autres espèces migratrices, cet effectif est le minimum pour avoir un effectif final suffisant pour qualifier et quantifier par télémétrie acoustique les différentes pressions présentes (prédation lors de la migration et barrages). Le protocole utilisé permet aussi cette réduction du nombre d’individus à marquer car il y a peu perte immédiate, dues à la pêche et au marquage. Sur une étude récente (2022-2023), 110 grandes aloses ont été pêchées, marquées suivant le même protocole. Cette étude a montré aucun rejet de marque, et un bon taux de reprise de migration, à hauteur de 95%, confirmant la fiabilité et un faible impact de la méthode. Donc 300 grandes aloses (Alosa alosa) seront marquées sur l’ensemble de la période in situ du projet (2025-2026).
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place afin de limiter les nuisances décrites en amont : stress de la captivité et de la manipulation (capture, transfert du filet vers les bacs de stabulation et d'anesthésie), stress et douleur lors de l'implantation d'une petite balise acoustique dans l'estomac. La capture se fera avec des filets dérivants, afin de limiter les blessures lorsque l’individu se bloque dans les mailles avec un fort courant. De plus, afin de réduire le stress pendant la capture, les temps de pêche seront réduits au minimum : dès que le filet est posé entièrement, celui-ci est relevé à partir du début de la pose, soit environ 10 minutes. Le démaillage sera très rapide. Il se fera par section du filet autour de l’animal pour ainsi limiter les manipulations, diminuer le temps de démaillage et ainsi limiter le stress du poisson. Les marquages gastriques se feront sous anesthésie générale dans une civière de chirurgie remplie d'un bain de benzocaïne et oxygéné par bulleur afin de limiter le stress et la douleur du poisson. Pendant l'endormissement, un opérateur est dédié au maintien et à la surveillance de l’individu immergé, orienté sur le dos contre la paroi de la civière lors du marquage. Le poisson est gardé sous l’action de l’anesthésiant par ventilation mécanique des branchies avec l’eau dans la civière. Un second opérateur sera dédié à l'insertion de l'émetteur acoustique dans l'estomac. De la vaseline est utilisée pour réduire les frottements lors de l’insertion de l’émetteur. En cas de mouvement de l’individu, l’opération est arrêtée et la dose d’anesthésiant est immédiatement augmentée par l’ajout de 25 mg.l-1. L’opération est reprise dès lors que l’animal ne répond plus aux stimulations réflexes (plus précisément dès l’atteinte du stade 4 de l’anesthésie). Si un second ajout de benzocaïne est nécessaire, alors on estimera que le bain n’est plus assez efficace et il sera obligatoirement changé pour les poissons suivants. Après marquage, chaque individu est gardé en surveillance dans un bac de réveil jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant (en moyenne 10 min). Sur l’ensemble des manipulations sur le poisson, de la récupération dans le filet jusqu'à la relâche, celui-ci reste immergé en continue afin de limiter le stress lors des manipulations.
Choix des espèces
La grande alose (Alosa alosa) est une espèce amphihaline classée en danger critique d'extinction (Liste rouge UICN) au niveau national français depuis 2019 ("Critically Endangered" - CR) et depuis 2008 sur le bassin de la Loire. Le stade géniteur est ciblé car il correspond au stade de migration des océans vers les frayères en rivières, période la plus vulnérable du cycle de vie de l'espèce. Toutes les mesures visant à alléger les pressions subies par cette espèce doivent donc être mises en place de manière rapide.
Effets de l’activité physique sur les déficits sociaux induits par l’isolement social et un régime obésogène péri-adolescent chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
2 260 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Environ la moitié est hébergée seule dès le sevrage, à trois semaines, et pour le reste de sa vie, soit une quinzaine de semaines, avec un régime obésogène pendant douze à seize semaines, jusqu'à trois prélèvements de sang à la veine faciale et pour certaines une chirurgie du crâne d'une heure. Elles passent cinq tests, anxiété, reconnaissance d'objets, reconnaissance sociale, et transmission sociale de la préférence alimentaire précédée de seize heures sans nourriture. Le porteur qualifie ces tests de peu stressants au motif qu'ils font appel à des comportements naturels, et affirme qu'il est "primordial" de comprendre pourquoi la mise à l'écart aggrave les troubles de mémoire des adolescents en surpoids.
Objectifs
L'objectif du présent projet est d’approfondir notre compréhension des effets de l’hébergement en cage individuelle et de la consommation d'une nourriture obésogène pendant l'adolescence sur les fonctions hippocampiques et la mémoire chez la souris. Nous étudierons plus précisément différents types de mémoire dont la mémoire sociale chez la souris et les effets de l’activité physique volontaire dans ces contextes. Nous étudierons en particulier les mécanismes neurobiologiques sous-tendant ces fonctions cognitives (notamment l'implication de l'ocytocine et des endocannabinoides) et nous ciblerons une structure cérébrale connue pour son rôle dans différents types de mémoire, l'hippocampe. Il est aujourd’hui nécessaire d’évaluer l’influence de ces différents facteurs aussi bien chez les mâles que chez les souris femelles car nous ne savons pas si les individus des deux sexes se comportent de la même manière en impliquant les mêmes structures cérébrales.
Bénéfices attendus
Etant donné la forte hausse de l’obésité juvénile dans les sociétés industrialisées, il s'avère primordial de mieux comprendre pourquoi la consommation d’une alimentation obésogène à l’adolescence entraîne des perturbations de mémoire à l’âge adulte et si l'ostracisation (mise à l'écart, l'isolement social) dont sont victimes les enfants/adolescents en surpoids est un facteur aggravant. En effet, avoir une vue d’ensemble des modifications physiologiques et neurologiques que cette alimentation et que l'isolement social entraînent permettra à terme de mieux encadrer les jeunes sujets en surpoids ou obèses afin de limiter les conséquences délétères sur les fonctions cognitives. Le cerveau étant vulnérable au cours de l’adolescence, tout changement environnemental comme une consommation obésogène excessive ou l’hébergement en cage individuelle est particulièrement susceptible d’altérer la maturation et par conséquent, le bon fonctionnement cognitif. Cette étude permettra en outre de souligner l’enfance et l’adolescence comme périodes clés et critiques du développement cérébral, et de fournir des données pour les campagnes de prévention de l’obésité juvénile. Notre étude permettra aussi de mieux comprendre l'importance de l'exercice dans le comportement social, notamment chez la souris et son lien avec l'alimentation, équilibrée ou non et d'approfondir nos connaissances par des approches pharmacologiques sur l'activité d'une sous-région de l'hippocampe. Par ailleurs, les relations sociales faisant intervenir différents systèmes neurobiologiques, il est important d’évaluer l’influence potentiellement différentielle du type d'hébergement, de l’alimentation obésogène et de l’activité physique chez les deux sexes.
Procédures
Chaque animal sera soumis à maximum trois prélèvements sanguins à la veine faciale et certains animaux seront également soumis à une chirurgie stéréotaxique d'une heure max sous anesthésie générale. La composition corporelle des animaux sera analysée par résonance magnétique nucléaire (2 minutes) au cours de l’étude (3 fois à environ 6 semaines d’intervalle). Les injections péritonéales (3 injections maximum de 15 secondes) ou focales (3 injections maximum de 2 minutes) se feront au cours de 5 tests comportementaux qui évaluent leur niveau d'anxiété (5 minutes) et différents types de mémoire (trois sessions de 10 minutes pour la reconnaissance sociale et la reconnaissance d'objets) et la qualité de leurs interactions sociales (transmission sociale de la préférence alimentaire: 16h max de privation alimentaire suivie de 30 minutes d'interaction sociale suivies de 2h de suivi de consommation alimentaire). Le test de reconnaissance sociale ou d'objets pourra être répété une fois avec un délai différent si nécessaire. De plus, environ la moitié des animaux sera hébergée en cage individuelle pour modéliser un isolement physique des congénères de leur arrivée à 3 semaines d'âge jusqu'à la fin de leur vie (environ 15 semaines d'expérimentation) .
Impact sur les animaux
Le régime obésogène donné pendant 12 à 16 semaines entraîne un surpoids qui reste non délétère chez des animaux jeunes, comme c’est le cas dans nos études précédentes. L'hébergement en cage individuelle peut certes engendrer des effets néfastes sur les comportements mais c’est justement pour mettre en évidence l’accentuation éventuelle des dérèglements neurobiologiques et comportementaux engendrés par cette situation particulière que nous voulons travailler exceptionnellement dans ces conditions. Les chirurgies stéréotaxiques présentent un degré de sévérité modéré durant la période péri-chirurgicale; même si les souris présentent un comportement normal à leur réveil, elles bénéficieront d'au moins 5 jours de "repos" avant les tests comportementaux. Ces derniers génèrent très peu de stress car ils font appel à des situations adaptées à leur comportement naturel et la restriction alimentaire utilisée dans un des tests (transmission sociale de la préférence alimentaire) est limitée à 16h maximum. Les injections (péritonéale ou intracérébrale) peuvent induire un stress qui sera limité par une maitrise des manipulations par les expérimentateurs. Les prélèvements sanguins seront aussi effectués par des expérimentateurs expérimentés afin de limiter le stress de cette manipulation.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés car leur cerveau ou certaines structures cérébrales doivent être récupérés pour analyses histologiques et biochimiques.
Remplacement
L’étude intégrée des effets de la nutrition sur des aspects comportementaux et de fonctionnement cérébral est permise grâce à l’utilisation du modèle de rongeur soumis à de la nourriture obésogène, à un hébergement en cage individuelle et à l’activité physique. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle souris par des modèles in vitro ou in silico.
Réduction
Tous les efforts seront faits pour réduire le nombre d'animaux en effectuant plusieurs tests comportementaux chez les mêmes individus plutôt que des groupes différents. Cependant, si certains tests peuvent influencer le comportement ultérieur des animaux, des groupes différents seront utilisés. Le nombre d'animaux nécessaires a été estimé pour obtenir des résultats concluants et permettre des comparaisons statistiques fiables (tests paramétriques), 2260 souris seront nécessaires afin de mener à bien le projet. Cela correspond à une durée de 5 ans.
Raffinement
Les recherches seront réalisées en accord avec les recommandations institutionnelles pour le bon traitement des animaux de laboratoire. Les souris seront hébergées tout au long de leur vie en cage collective (sauf les souris hébergées en cage individuelle pour modéliser l’isolement social) avec un environnement ayant un enrichissement minimal (igloo ou roue d’activité) dans une animalerie agréée comportant une régulation de la température, de l’hygrométrie et du cycle jour/nuit. Elles recevront de l’eau et de la nourriture à volonté, elles seront changées régulièrement et elles seront observées tous les jours de la semaine par un personnel qualifié. Au cours de ces observations, si un animal présente des blessures, il sera immédiatement soigné et surveillé deux fois par jour. Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de mal-être, il sera immédiatement isolé et surveillé. Si l’animal ne montre pas d’amélioration significative, il sera euthanasié dans les 48h. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale avec administration d’antalgiques en pré- et post- opératoire pour limiter la douleur.
Choix des espèces
Le modèle de rongeur soumis à des régimes obésogènes permet l’étude intégrée de la nutrition sur des aspects comportementaux et de fonctionnement cérébral qu’il n’est pas possible de remplacer par des approches cellulaires. Les tests comportementaux utilisés font appel à des comportements innés chez les rongeurs. Nous avons particulièrement choisi la souris car les effets de notre régime sont bien caractérisés dans cette espèce. De plus, notre approche pharmacologique pourra éventuellement être complétée/ ultérieurement en utilisant des souris transgéniques existantes. Nous utiliserons un premier lot de souris maintenues en cage collective (2 à 6 par cage) dès le sevrage ainsi qu’un second lot de souris maintenues en cage individuelle. Les souris seront exposées au régime obésogène ou contrôle, avec ou non accès à une roue d'activité, dès le sevrage (3 semaines) et ce pendant 12 à 16 semaines. Cette exposition commence dès le sevrage (jusqu’à l'âge adulte) afin de couvrir la période de l'adolescence. Après 12 semaines de régime obésogène, les souris seront intégrées dans les différentes procédures expérimentales. Les animaux soumis à un aliment contrôle seront également testés à l'âge adulte afin de garantir la comparatibilité des résultats.
Etude des bases neurobiologiques de la résilience/vulnérabilité au stress prénatal chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Immobilisées 45 minutes trois fois par jour pendant sept jours au cours de leur gestation, des souris femelles transmettent un stress prénatal à leur descendance. 498 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les petits devenus adultes sont hébergés seuls deux à quatre semaines, reçoivent des injections quotidiennes pendant cinq jours et passent jusqu'à six tests de trente minutes par jour, le porteur annonçant des tests de réactivité au stress sans préciser lesquels, pour séparer les individus résilients de ceux qui développent un profil comportemental anormal. 54 souris seront réutilisées dans d'autres procédures, les autres tuées pour prélever des structures de leur cerveau.
Objectifs
Le stress prénatal, subi lors du développement foetal, est associé à un risque accru de développer des troubles psychiatriques tout au long de la vie. En particulier, il a été montré dans un modèle de rongeur que le stress prénatal induit chez les individus adultes des déficits de mémoire semblables à ceux observés dans le trouble de stress post-traumatique, mais uniquement chez certains individus. Sur la base de ces observations, notre projet a pour objectif de démêler les mécanismes responsables des différences interindividuelles dans les réponses à l’exposition au stress prénatal, en se concentrant sur le développement du trouble de stress post-traumatique chez la souris. Notre objectif sera ici d'étudier les différences d'activité d'une région spécifique du cerveau, l'hippocampe, entre les animaux résilients, qui ne développent pas de troubles comportementaux, et les animaux vulnérables qui développent un profil comportemental anormal.
Bénéfices attendus
Le trouble de stress post-traumatique est une pathologie liée au stress, aux conséquences dévastatrices, qui se développe à la suite d'un événement traumatique vécu comme une menace d'agression physique ou de mort. La victime manifeste une réaction de peur intense et un profond sentiment d'impuissance. La prévalence à vie du trouble de stress post-traumatique est d'environ 6 à 8 % dans la population générale, mais 20 à 30 % des individus ayant vécu des événements traumatisants graves (par exemple, des combats militaires, des attaques terroristes, des viols) développent cette pathologie, qui peut persister plusieurs années après le traumatisme. On estime que 7,7 millions de citoyens européens sont sévèrement touchés par ce trouble, avec un coût annuel de 9 milliards d'euros. Les traitements actuels, principalement symptomatiques, sont efficaces pour moins de la moitié des patients et sont souvent associés à des effets secondaires ainsi qu’à des symptômes résiduels. Cette pathologie constitue donc un défi médical majeur. L'une des pistes pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques consiste à mieux comprendre les mécanismes qui sous-tendent la vulnérabilité accrue des 30 % d'individus exposés à un traumatisme qui développent des symptômes de stress post-traumatique, ainsi que la résilience des 70 % restants qui ne manifestent pas ces symptômes. Notre projet contribuera non seulement à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour élaborer de nouveaux traitements, mais aussi à envisager des biomarqueurs prédictifs de la maladie. Il contribuera à l'enrichissement des neurosciences translationnelles, ainsi qu'à la découverte de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à favoriser une gestion efficace du stress.
Procédures
Hébergement en cage individuelle pour une durée de 2 à 4 semaines. Injections (1/jour pendant 5 jour au maximum; chaque intervention (préhension de l’animal, injection et retour de l’animal dans sa cage) dure en moyenne 40 sec )). Tests comportementaux permettant de mesurer la réactivité au stress des animaux (6 test de 30min max par jour). Sessions de stress de contention de 45 min 3x/jour pendant 7 jours. Une session de stress de contention de 30min.
Impact sur les animaux
1-hébergement individuel (nuisance légère). 2-Tests comportements de courte durée pouvant induire un stress modéré . 3- Douleur légère de courte durée pour les injections d’un produit mimant un état physiologique de stress (nuisance modérée). 4- Pour une partie des animaux , développement des symptômes associés au trouble de stress post-traumatique (troubles de mémoire, anxiété, hypervigilance, qui feront l’objet d’une analyse approfondie. (nuisance modérée).
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour prélèvement de structures cerebrales en vue de réaliser les analayses du projet.
Remplacement
Nous souhaitons identifier les mécanismes associés à la résilience ou à la vulnérabilité à développer un trouble de stress post-traumatique après exposition à un stress prénatal. Par essence, l’expression de cette vulnérabilité ou résilience ne peut s’observer qu’au travers de comportements, nécessitant donc une l’étude d’individus intègres. Il n'est pas possible à l'heure actuelle d'envisager le remplacement de ce modèle par des approches in vitro ou in silico.
Réduction
Nous nous engageons à utiliser le nombre minimal de souris nécessaire pour garantir la robustesse et la fiabilité des analyses statistiques. Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, une expérience pilote utilisant un petit nombre d'animaux sera réalisée en vue de déterminer la souche la plus adéquate pour le reste des expériences. De plus, pour le projet, les frères et sœurs d’une même portée seront répartis entre différents lots, permettant ainsi de mener plusieurs expériences en parallèle.
Raffinement
Dès leur arrivée les souris sont hébergées en cages transparentes munies d’enrichissement (carrés de coton et copaux larges permettant l'élaboration d'un nid additionné de tunnels si nécessaire). Hors périodes de stress les souris seront observées quotidiennement par le personnel zootechnique (motricité et réactivité, aspect du pelage) et une pesée hebdomadaire sera réalisée. Durant les sessions de stress prénatal, les souris sont observées et manipulées 3 fois par jour. Dès qu’un animal présentera un signe de mal-être, il sera soigné par un responsable du bien-être animal et/ou la vétérinaire. S’il ne présente aucun signe d’amélioration dans les 3 jours suivant, il sera mis à mort.
Choix des espèces
L'activité de l'hippocampe, qui est notre région candidate pour expliquer les facteurs de résilience/vulnérabilité au stress prénatal, a été étudiée principalement chez le rongeur. De plus, le modèle utilisé dans ce projet est la souris car 1) ce projet fait suite à des premières études réalisées chez la souris; 2) il s'insère dans un projet plus général faisant appel à des lignées transgéniques développées chez la souris. Les animaux seront utilisés : -A l'âge de 7 semaines pour les femelles en reproduction car il s'agit de l'âge optimal pour la reproduction. -A l’âge adulte (11-12 semaines) pour les animaux expérimentaux puisque notre modèle a pour objectif d'étudier les conséquences du stress prénatal sur la vulnérabilité ou la résilience à développer un trouble de stress post-traumatique.
Effet du bruit anthropique sur la mémoire à court terme et les capacités cognitives chez le poulpe.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés en mer puis maintenus seuls douze jours en bassin, 18 poulpes sont exposés en continu jusqu'à douze heures à des sons de navire de 120 ou 140 décibels, et repris trois fois à l'épuisette. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance sévère, et tous les animaux sont ramenés sur leur lieu de capture puis relâchés à la fin des douze jours. Le porteur souligne l'intelligence du poulpe et ses capacités cognitives avancées, sur lesquelles l'étude s'appuie pour mesurer l'effet du bruit sur sa mémoire à court terme. Le détail des nuisances qu'il donne ne dépasse pourtant jamais le qualificatif de modéré, y compris pour douze heures d'exposition au son le plus fort.
Objectifs
L’Union Européenne identifie les bruits sous-marins comme une préoccupation environnementale importante, soulignant la nécessité de maintenir des niveaux de bruit qui ne nuisent pas aux écosystèmes marins. Le transport maritime a considérablement augmenté les niveaux de bruit sur les principales routes de navigation au cours des 50 dernières années. Compte tenu de l’évolution rapide du paysage sonore océanique, il est urgent de mener des recherches plus approfondies sur les effets du bruit anthropique sur la vie marine. Ces recherches sont essentielles pour élaborer des politiques efficaces et protéger la santé des océans. Actuellement, la plupart des études se concentrent sur l'effet des sons sur les vertébrés. Pour bien comprendre et atténuer les effets de la pollution sonore, il est essentiel d’élargir le champ de la recherche pour inclure un plus large éventail d’espèces et de fréquences sonores. Malgré leur importance écologique et économique, l'impact de l'augmentation du bruit anthropique sur les céphalopodes a été relativement peu étudié. Les céphalopodes détectent les sons et sont sensibles à leur environnement acoustique. Le poulpe est un animal particulièrement intelligent avec de grandes capacités cognitives permettant la résolution de problème. Ce projet veut étudier l’impact du bruit anthropique sur (1) la mémoire à court terme, et (2) la capacité d’apprentissage chez le poulpe.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à étudier l’impact de sons anthropiques sur la mémoire à court terme et les capacités cognitives chez le poulpe en analysant les temps de résolution des problèmes proposés.
Procédures
L’ensemble des poulpes seront isolés, ils subiront chacun trois captures à l’épuisette d’une quinzaine de seconde, et ils seront soumis en continu à des sons anthropique de différentes intensités durant 12 heures maximum.
Impact sur les animaux
Sur la période d’expérimentation (12 jours), les poulpes (Nb = 18) subiront chacun trois captures à l’épuisette (nuisance légère d’une quinzaine de seconde). Un lot de 6 individus sera soumis en continu à un son anthropique fort (120dB ; 1 Hz-1 kHz) pour un maximum de 12 heures (nuisance légère, 12 heures). Un lot de 6 individus sera soumis en continu à un son anthropique très fort (140dB ; 1 Hz-1 kHz) pour un maximum de 12 heures (nuisance modérée, 12 heures). Un lot de 18 animaux sera soumis aux tests de sensibilité sonore (140dB ; 1 Hz-1 kHz) pour un maximum de 1 heure. Par ailleurs, la maintenance de spécimens sauvages en bassin constitue une nuisance modérée sur toute la durée de l’expérimentation (12 jours).
Devenir
Les poulpes sont ramenés sur leurs lieux de collecte respectif afin d’être replacés dans le milieu naturel à la fin de l'expérimentation.
Remplacement
Ce projet est un projet de recherche fondamentale qui cherche à appréhender l’impact du son anthropique sur la mémoire à court terme et les capacités cognitives chez le poulpe. La perception du son et le développement des organes associés nécessite un organisme entier intègre. Il n’y a pas d’alternative in vitro à l’heure actuelle.
Réduction
Le nombre de poulpe est réduit mais optimisé pour cette expérimentation afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont replacés dans le milieu naturel sur le lieu de leurs captures.
Raffinement
Les poulpes sont des animaux solitaires et territoriaux dans la nature, en conséquence les animaux sont maintenu seul dans des bacs de 650 litres. Un enrichissement environnemental est mis à disposition des animaux sous la forme d’une tanière (briques solidarisées formant une grotte) et d’un lit de sable (épaisseur environ 2 cm.). De plus, les animaux sont nourris au cours de l’expérimentation avec des crabes vivants leur permettant d’exprimer un comportement naturel de chasse. Le bien-être des animaux est évalué quotidiennement par une feuille de suivi permettant de quantifier l’expression de points limites en expérimentation.
Choix des espèces
Les céphalopodes sont les seuls mollusques possédant des capacités cognitives et des comportements élaborés. Les poulpes détectent les sons et sont sensibles à leur environnement acoustique. L’intelligence et les capacités cognitives avancées de cette espèce lui permettent de résoudre des problèmes, l’étude envisagée s’appuie sur ces facultés. Les individus du projet sont adultes d’un poids moyen de 1500 à 2000 gr du fait de la sélectivité des engins de pêche employés.
Optimisation et validation des avantages des stratégies de programmation thermique embryonnaire chez les poulets de chair.
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Élevés au sol par groupes de quarante dès l'éclosion, opérés à quinze jours sous anesthésie pour recevoir un capteur de température dans le corps, saignés au sinus occipital à trois reprises, 1 440 poulets de chair sont ensuite exposés cinq jours durant à 32 °C six heures par jour. Ces procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend de l'exposition à la chaleur de l'agitation, de l'apathie et des comportements d'évitement, et signale que le picage entre animaux peut s'aggraver pendant ces épisodes. Tous sont tués à 77 jours dans un abattoir commercial et leurs carcasses "valorisées dans le circuit agroalimentaire classique", l'objet du projet étant de fournir aux couvoirs des recommandations sur le conditionnement thermique des embryons.
Objectifs
Le projet vise à évaluer dans une approche multicritère, l’impact de la « programmation thermique embryonnaire » appliquée dans différentes situations (durée de stockage des œufs, sexe), sur des poulets exposés à de fortes chaleurs. Il permettra i) d’éclairer la compréhension des mécanismes physiologiques ouvrant de nouvelles perspectives de recherche, ii) d’émettre des recommandations concrètes de mise en œuvre pour les couvoirs.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de déterminer l'intérêt d'une programmation thermique embryonnaire sur le poulet de chair et son interaction avec le sexe des animaux et la durée de stockage des oeufs. Par ailleurs, un modèle thermodynamique sera développé, qui se concentrera sur la simulation des températures corporelle, sous-cutanée et de surface des plumes en fonction de la température ambiante, de l'humidité relative ambiante, du contenu énergétique théorique de l'aliment et de la dynamique de l'ingestion. Une fois validé, ce modèle pourrait servir de substitut non invasif pour le suivi de la température corporelle (et par conséquent les niveaux de stress thermique) sous diverses conditions environnementales.
Procédures
La pose de capteurs interne de suivi de température sera réalisée sous anesthésie pour 10 poulets par chirurgie à 15 jours. Trois prises de sang seront réalisés sur 15 poulets par lot, tous les 5 jours durant 15 jours, avant, pendant et après le coup de chaleur réalisé 10 jours avant abattage. Le délai d'anesthésie prévisionnel est de 30 min, le délai de chirurgie est estimé entre 15 et 20 min par poulet. Concernant les prises de sang, elles durent quelques secondes. Application d’un coup de chaleur qui débutera 10 jours avant abattage pour une durée de 5 jours. Les fluctuations oscilleront entre jour et nuit tel que en journée la température atteindra 32°C durant 6 h et la nuit la température descendra à 25°C durant 6 h. Les augmentations et diminutions seront graduelles.
Impact sur les animaux
Les prises de sang au sinus occipital réalisées sur les poulets sont considérées comme une source de stress, notamment due à la contention nécessaire, et peuvent engendrer des hématomes. L’exposition aux fortes chaleurs peut engendrer des conséquences physiologiques potentielles, des conséquences comportementales (agitation, apathie, ou des comportements visant à éviter la chaleur (par exemple, regroupement en zones fraîches ou tentatives d’échappement) durant cette période. La chirurgie peut provoquer de la douleur et de l’inconfort en cas d’insuffisance d’action de l’anesthésie. Cette dernière peut provoquer une dépression respiratoire, même si le risque est limité avec une anesthésie gazeuse. Dans nos conditions, l’apparition de complications post-opératoires est peu probable mais reste possible. L’élevage des animaux au sol en groupe peut entraîner des comportements agressifs, voire de picage, qui peuvent être exacerbés lors d’épisodes de chaleur.
Devenir
Tous les animaux élevés durant le projet seront mis à mort à 77 jours dans un abattoir commercial et leurs carcasses valorisées dans le circuit agroalimentaire classique. Les animaux auront atteint l’âge classique d’abatage en conditions commerciales. ce qui permet la valorisation des carcasses.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire ou in vitro n'est capable de reproduire l'effet de la programmation thermique chez l'espère cible, le poulet de chair, et son impact durant toute la durée de vie de l'animal (physiologie, comportement, etc..).
Réduction
Les travaux antérieurs et la variabilité interindividuelle attendue pour nos critères d’intérêt montrent que pour mettre en évidence des effets significatifs pour les indicateurs sanitaires, comportementaux et zootechniques. nous devons disposer de 240 animaux/lot. Parmi les différents paramètres mesurés, les marqueurs sanguins de stress oxydatifs sont les plus variables. L’estimation du nombre d’animaux nécessaires pour mettre en évidence une différence significative entre les groupes est de 15 poulets/lot. Pour le suivi de la température corporelle des poulets et compte tenu de la faible variabilité interindividuelle de ce critère, le nombre de 5 animaux par lot est nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des effets significatifs entre les groupes.
Raffinement
Les poulets seront élevés dans des conditions standards dès l’éclosion dans des parquets de 6m² à raison de 40 animaux par loge dans un bâtiment d‘élevage avec un contrôle automatique de la température, ventilation et lumière. Les animaux seront élevés au sol, sur copeaux, par lot de 40, et auront accès à l’aliment et à l’eau ad libitum. Cet élevage en groupe permet la proximité entre congénères et renforce les échanges auditifs, olfactifs et visuels entre les animaux, ainsi que les interactions positives. Ils seront visités deux fois par jour minimum, y compris pendant les week-ends et jours fériés et les manifestations de détresse ou de maladie seront prises en considération pour envisager le retrait des animaux (case infirmerie) ou leur euthanasie en cas d’atteinte des points limites. Le milieu de vie des poulets sera enrichi avec des chaînettes de couleur à picorer, et un perchoir sera mis à disposition des animaux dans chacune des cases dès leur arrivée dans le bâtiment à 1 jour.
Choix des espèces
Le poulet de chair a été choisi comme modèle car il s'agit de l'espèce agronomique cible du projet. L’évaluation de l’intérêt d’une programmation thermique embryonnaire lors de l’incubation se fera tout au long de la durée d’élevage des animaux. L’opération se fera sur des animaux de 15 jours afin qu’il puisse supporter l’acte de chirurgie et permettre de suivre les paramètres du capteur tout au long de la vie de l’animal. Par ailleurs, l’épisode artificiel de forte chaleur sera appliqué en fin d’élevage, 10 jours avant abattage (à l’âge où les animaux sont les plus sensibles au pic de température) de J67 à J72. Il convient donc de suivre les critères zootechniques, comportementaux et sanitaires pendant toute la durée de l’élevage. Les poulets seront élevés de leur jour d’éclosion jusqu’à l’âge classique d’abattage pour un élevage type fermier à savoir 10 semaines (77 jours).
Étude et manipulation de l’activité neuronale dans les processus mnésiques en comportement et pendant le sommeil
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Chaque souris subit une ou deux chirurgies cérébrales, dont une implantation d'électrodes pouvant durer six heures, puis un conditionnement par chocs, douze stimulations en moyenne par journée sur trois journées, et jusqu'à 1 500 stimulations intracérébrales. 1 680 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, isolées pour protéger leur implant, ce que le porteur reconnaît susceptible d'avoir des répercussions émotionnelles. Il qualifie pourtant ces chocs de stimulations "désagréables (ou très légèrement douloureuses)", et justifie l'effectif par un taux de réussite technique attendu entre 50 et 75 %. Toutes sont tuées pour vérifier après coup la position des électrodes dans leur cerveau.
Objectifs
La peur est souvent étudiée chez les rongeurs en analysant leur réaction face à une situation menaçante. Jusqu’à présent, les recherches se sont principalement concentrées sur l’immobilité des animaux en réponse au danger, en mesurant le temps qu’ils passent dans cet état. Cependant, cette approche ne reflète pas toute la diversité des stratégies de défense observées dans la nature. Pour mieux comprendre ces comportements, notre laboratoire a mis en place une expérience où une souris explore un environnement composé de deux zones distinctes, dont l’une est associée à une situation aversive. Cette approche permet d’observer une large gamme de réactions en fonction de la distance perçue par l’animal par rapport à la source du danger. Nos premiers résultats suggèrent que l’immobilité adoptée par les rongeurs n’est pas un état unique, mais qu’elle se manifeste sous différentes formes, chacune étant liée à des mécanismes cérébraux et corporels distincts. L’objectif de notre projet est d’identifier les interactions entre le corps et le cerveau qui influencent ces réactions défensives et d’explorer comment elles varient en fonction du contexte et de la proximité du danger.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes électrophysiologiques impliqués dans la mémoire, la panique et l’anxiété. A court terme, le projet permettra d’élucider le rôle des oscillations cérébrales et de la relation corps-cerveau dans les troubles anxieux ou dans le fonctionnement et la formation de la mémoire chez la souris, mais également de façon translationnelle chez l’Humain. A plus long terme, ces connaissances pourront conduire au développement de thérapies plus ciblées et efficaces pour lutter contre divers troubles anxieux ou paniques, et donc avoir un impact clinique concret. Les modèles rongeurs sont des modèles de choix pour l’étude du comportement et de ses bases physiologiques, car ils présentent des mécanismes cognitifs complexes et une cartographie fonctionnelle transposables aux humains. Le modèle souris est en particulier adapté aux études comportementales pour sa rapidité d’adaptation. De plus, il s’agit de l’espèce pour laquelle nous avons le plus de données électrophysiologiques préexistantes et pour laquelle l’outil pharmacologique et les modèles génétiques sont les plus développés ce qui permettra de faire le lien avec les études existantes et réduire in fine le nombre d’animaux.
Procédures
L’ensemble des animaux de ce projet subiront une ou deux chirurgies sous anesthésie générale comprenant une injection cérébrale (30 minutes à 2h) et/ou une implantation d’électrodes (4 à 6h). Les d’animaux subiront un protocole de conditionnement aversif (12 stimulations en moyenne par journée, 3 journées chacune espacées d'au moins une semaine). Pendant ce protocole, les souris recevront également des stimulations intracérabrales (pendant l’éveil ou le sommeil, le nombre dépendant très fortement de la manipulation voulue, allant de 50 à 1500) ou un traitement pharmacologique (une injection par après-midi de conditionnement). La durée maximale des enregistrements sera de 4 mois au total (18 semaines après la chirurgie).
Impact sur les animaux
Les principales nuisances ou effets indésirables attendus concernent essentiellement les méthodes d'implantation d'électrodes, ainsi que l'usage d'implants. Les nuisances qui pourraient apparaître sont les suivantes: - À court terme (de 0 à 24h après la chirurgie), les nuisances potentielles liées aux interventions chirurgicales, comme les risques anesthésiques, l'hypothermie, ou les hémorragies. - À moyen terme (1 à 7 jours) les nuisances seraient liées aux risques d’infections locales du tissu cérébral, ou risques d’ischémie, faisant suite à la procédure d’implantation d’électrodes ou de fibres. - À long terme (au-delà de 15 jours) des nuisances liées à la présence physique de l'implant, telles que des chocs ou des difficultés de mouvement peuvent apparaitre. L'isolement nécessaire à la protection des implants peut conduire à des répercussions émotionnelles. L'usage de câbles connectant l'implant au matériel d'enregistrement, bien que potentiellement restrictif. - Le protocole de conditionnement aversif implique d'utiliser des stimulations désagréables (ou très légèrement douloureuses) pour l'animal (nécessaire afin d’étudier les réactivations associées à la peur) ce qui peut modifier son comportement sur le long terme et occasionner de la prostration.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront euthanasiés pour permettre la récupération des cerveau et la vérification de la localisation des électrodes et/ou des sites d’injection.
Remplacement
Notre objectif est d’étudier les réactivations en lien avec la mémoire, panique et l’anxiété. Ces études ne peuvent pas, pour le moment, être réalisées in vitro, ex vivo ou in silico. Nous examinons des réponses électrophysiologiques et des paramètres physiologiques essentiels, tels que la respiration et le rythme cardiaque, qui nécessitent un organisme complexe et proche physiologiquement de l’être humain pour des comparaisons pertinentes. La souris est donc indispensable pour notre projet, étant le seul modèle qui satisfait à l'ensemble de ces exigences.
Réduction
Afin de minimiser l’utilisation d’animaux, nous améliorerons l’efficacité des différentes procédures chirurgicales et le suivi longitudinal des animaux. L’utilisation de différents sites d’implantation des électrodes nous permet de récolter un nombre conséquent de données par animal, permettant ainsi de réduire le nombre total d’animaux utilisés pour répondre à différentes questions. Le nombre d'animaux requis pour ces expériences sera réduit au minimum nécessaire pour pouvoir réaliser des tests statistiques à partir de nos résultats avec une puissance suffisante. Étant donné que nos résultats dépendent de la qualité des signaux recueillis par les électrodes implantées, des fois de l’expression du virus, de l’implantation des fibres ou des électrodes de stimulation, et de l’efficacité du conditionnement aversif, nous nous attendons à un taux global de succès situé entre 50 et 75%, soit un nombre total d’animaux de 1680. Ce chiffre prend en compte l’implantation optimale des électrodes, le maintien de l’intégrité du connecteur et la variabilité des expériences comportementales.
Raffinement
Nous veillons à réduire autant que possible l’inconfort, la douleur et la souffrance des animaux tout au long de nos expériences. Avant toute intervention, les animaux bénéficient d’une semaine d’acclimatation incluant des manipulations douces quotidiennes pour diminuer leur stress lié aux interactions avec les chercheurs et améliorer la fiabilité des résultats. Leur environnement est enrichi par des éléments tels que des dômes et des tubes pour favoriser leur bien-être. Les procédures chirurgicales suivent strictement les réglementations en matière d’anesthésie et d’analgésie. Après les interventions, une période de convalescence d’une semaine est prévue, sans aucune manipulation expérimentale, afin de garantir une prise en charge optimale. Pendant cette période, les animaux font l’objet d’un suivi attentif par le personnel animalier et les chercheurs, avec des observations régulières pour détecter tout signe de douleur ou de mal-être. Un système d’évaluation adapté est utilisé pour identifier rapidement les signes de souffrance ou de complications. Cela permet de mettre en place des mesures adaptées, comme des traitements pour soulager la douleur ou, dans les cas les plus sévères, une euthanasie pour éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
Les modèles rongeurs sont des modèles de choix pour l’étude du comportement et de ses bases physiologiques, car ils présentent des mécanismes cognitifs complexes et une cartographie fonctionnelle transposables aux humains. Le modèle souris est en particulier adapté aux études comportementales pour sa rapidité d’adaptation. De plus, il s’agit de l’espèce pour laquelle nous avons le plus de données électrophysiologiques préexistantes et pour laquelle l’outil pharmacologique et les modèles génétiques sont les plus développés ce qui permettra de faire le lien avec les études existantes et réduire in fine le nombre d’animaux. Nous utiliserons donc le modèle souris. La procédure de stéréotaxie nécessite d’utiliser des animaux dont la croissance du crâne est stabilisée. C’est pourquoi, en accord avec la littérature, nous réaliserons les implantations d’électrodes chez des animaux ayant entre 7 et 9 semaines. Les enregistrements seront réalisés jusqu’à 4 mois après l’implantation.
Identification des effets de la 5G sur les mécanismes de régulation thermique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
Rats : 360
Tous tués à l'issue pour prélever sang, organes et tissus, 360 rats et 64 souris vont être utilisés pour mesurer ce que fait l'exposition aux fréquences de la 5G à leur régulation thermique. Les rats subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, les souris un niveau léger. Chaque rat reçoit un capteur télémétrique implanté dans la cavité abdominale au cours d'une chirurgie de trente minutes, puis passe deux heures par jour, pendant une ou quatre semaines, dans une cage d'exposition chauffée à 31 °C, avec un test de préférence thermique de quinze minutes. Le porteur reconnaît qu'aux plus fortes intensités la température interne des rats peut monter de 0,5 à 1 °C, et rattache le projet à un programme européen destiné à revoir les valeurs limites réglementaires d'exposition.
Objectifs
Actuellement, la 5G est diffusée par l’intermédiaire d’une bande de fréquence de 3,5 GHz et pourra par la suite être accompagnée d’une nouvelle bande dite millimétrique à 26 GHz. L’éventuel impact sanitaire des champs électromagnétiques (CEM) à ces fréquences, est peu étudié. De précédents travaux avaient montré une modification de la régulation thermique à une température d’air de 31°C après une exposition de 5 semaines à 900 MHz chez des rats. Des souris exposées une semaine à 900 MHz semblaient avoir une expression plus importante de certaines protéines dans différents tissus. Ainsi, les rongeurs exposés aux CEM de 900 MHz activent des réponses observées lors d’exposition au froid. Dans ce projet, nous étudierons si une exposition aux fréquences de 3,5 GHz et 26 GHz à différentes intensités couplée à une température d’air élevée (31°C) modifie les paramètres physiologiques impliqués dans la régulation thermique (mesure in vivo de la température interne, du poids corporel et de la préférence thermique) chez des rats. Le second objectif du projet est de vérifier si la fréquence de 3,5 GHz influe sur un récepteur sensible au froid chez des souris après une exposition subaiguë. Pour cela, des rats seront exposés deux heures par jour à une température d’air de 31°C et à différents débits d’absorption spécifique (DAS) pour la fréquence de 3,5 GHz et différentes densités surfaciques de puissance (DSP) pour la fréquence de 26 GHz. Les paramètres physiologiques seront analysés lors ou après une exposition à des DAS de 0,08 W/kg, 0,4 W/kg et 4 W/kg pour la fréquence de 3,5 GHz, et des DSP de 10W/ m2, 50W/ m2 et 100W/ m2. Ces différents groupes d'exposition seront comparés aux groupes non exposés aux CEM (antenne éteintes) mais exposés à 31°C, en fonction du temps d’exposition (1 ou 4 semaine(s)) et en fonction du sexe (mâle et femelle). Deux autres groupes (contrôles négatifs) seront maintenus dans les cages d’hébergement sans être exposés ni aux CEM ni à 31°C. Cette procédure sera composée de 360 rats répartis en 30 groupes de 12 animaux chacun. Pour étudier l’implication des récepteurs au froid lors d’une exposition, des souris seront exposés deux heures par jour à des DAS de 0,08 W/kg, 0,4 W/kg et 4 W/kg à la fréquence de 3,5 GHz à 24°C pendant 4 semaines. Ces groupes seront comparés à un groupe non exposé. Cette procédure sera composée de 64 souris réparties en 4 groupes de 16 animaux chacun. Au total, le projet sera effectué sur 424 rongeurs.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet européen qui a pour objectif d’évaluer les niveaux d’exposition de la population à la technologie 5G et les éventuels effets sanitaires (études expérimentales et clinique chez l’homme ou l’animal). Ainsi, ce projet permettra d’évaluer les risques d’une exposition 5G pour donner d’éventuelles recommandations ou revoir les valeurs limites d’exposition réglementaires concernant les fréquences liées à la 5G.
Procédures
Des animaux seront exposés à des champs électromagnétiques et à une température ambiante de 31°C deux heures par jour durant une ou quatre semaines. Une chirurgie sera effectuée afin d'implanter un capteur télémétrique pour enregistrer la température interne dans la cavité abdominale. Celle-ci durera maximum 30 minutes par animal. Les animaux seront transportés et manipulés pour les déplacer de leur cage d'hébergement à leur cage d'exposition. Un test comportemental sera réalisé pour mesurer la préférence thermique. Celui-ci durera 15 minutes avec une habituation de 5 minutes tous les jours 3 jours avant le test.
Impact sur les animaux
Les groupes d’animaux exposés à 3,5 GHz à un DAS de 4 W/kg peuvent avoir une augmentation de leur température interne, comprise entre 0,5 et 1°C. Cette augmentation est liée à une absorption trop importante de l’énergie émise qui n’est pas assez dissipée par le système thermorégulateur des organismes (effet qui est à l’origine des valeurs limites d’exposition aux CEM chez l’homme). Cette augmentation, si elle est présente, durera le temps de l’exposition soit maximum 2 heures par jour. Pour les intensités inférieures, aucune nuisance ou effet indésirable n’est attendu. Pour la fréquence de 26 GHz, aucune nuisance ou effet indésirable n’est connu actuellement. Un potentiel effet stress peut être observé lors de la manipulation des animaux pour les déplacer de leur cage d’hébergement aux cages d’exposition.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter le sang, des organes et des tissus pour effectuer des analyses post-mortem.
Remplacement
Le modèle in vivo est indispensable pour étudier les effets des CEM. En effet, l'énergie émise par les CEM est absorbée par l'organisme. Cette énergie peut induire une élévation de température qui est généralement dissipée par la thermorégulation. Les modèles in vitro actuels ne permettent pas de reproduire cette thermorégulation ce qui entraîne très souvent une élévation de température des cultures cellulaires. Ainsi, les résultats observés sont forcément liés à cette élévation de température. De plus, il n’existe pas de modèle in silico et in vitro reproduisant la régulation thermique qui implique des variations hormonales et comportementales ce qui nécessite le recours aux études in vivo. Le modèle rongeur (souris et rat) a été choisi car son système thermorégulateur est relativement similaire à celui de l’homme au niveau génétique, hormonal, comportemental et tissulaire. Les effets observés chez le rongeur peuvent contribuer à définir des valeurs limites d’exposition aux CEM.
Réduction
Plusieurs paramètres physiologiques seront analysés sur chaque rat. Afin de s’assurer d’avoir des résultats exploitables pour la température et le comportement et d’une puissance statistique forte pour réaliser des tests robustes combinant plusieurs facteurs, le nombre de 12 animaux par groupe a été choisi. En effet, de précédentes études ont montré des résultats robustes et significatifs à partir de 10 animaux. Cependant, l'enregistrement de la température interne avec le capteur télémétrique pouvant être parfois défaillant et la chirurgie pouvant amener des effets secondaires non désirables, nous avons choisi d'ajouter 2 animaux supplémentaires pour nous assurer d'obtenir assez de données exploitables. Il a été choisi de réaliser les expérimentations sur 16 animaux par groupe de souris. Les analyses ex vivo seront réalisées sur des tissus parfois présents en faible quantité chez la souris. Ainsi, ce nombre permettra d’avoir une puissante statistique suffisamment forte pour réaliser des tests robustes car les réponses individuelles peuvent être faibles et non exploitables. Nous utiliserons que des individus mâles car les effets sur les récepteurs au froid sont normalement similaires (pas d'effet sexe observé lors de précédentes études). Les analyses statistiques seront réalisées avec un logiciel spécifique. Les effets testés au cours de ce projet seront les fréquences d’exposition (3,5 GHz/26 GHz), les niveaux d’exposition (DAS et DSP), la durée d’exposition (1 et 4 semaines), le sexe (mâle et femelle) et la cage (hébergement et exposition). En effet, le groupe contrôle négatif permettra de déterminer un éventuel effet stress lié à la manipulation et au transport entre la cage d’hébergement et la cage d’exposition.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement afin de vérifier leur bien-être grâce à des critères précis, permettant de déterminer un score et de prendre en charge précocement les signes de détresse, stress ou douleur. Cette grille prendra en compte l’apparence, le comportement et certains signes cliniques. Pour des scores supérieurs à 3, des mesures seront prises afin de soulager l’animal. Un score inférieur à 3 est un bon indicateur du bien-être de l’animal au sein du protocole. Un enrichissement sera mis en place pour les animaux afin de limiter le stress lié à leur hébergement (cylindres en carton, lanières de papier kraft, bâtons de bois à ronger). Les animaux seront hébergés à plusieurs dans les cages d’hébergements en prenant en compte la taille de la cage ainsi que le poids des animaux. Dans les cages d’exposition, les rats seront deux par cage et les souris deux ou trois par cage. Les rats qui seront opérés sous anesthésie pour implanter le capteur Anipill auront un traitement pré-opératoire avec l'administration d'un antalgique et l'application d'un anesthésique sur la zone à inciser. Pendant la chirurgie, les animaux seront sur un tapis chauffant pour éviter l'hypothermie et des mesures d'aseptie seront mises en place (stérilisation des instruments, utilisation de matériel stérile et à usage unique). Un traitement post-opératoire avec l'administration d'un antalgique sera effectué pour éviter la douleur liée à l’incision abdominale. Cette dernière sera la plus petite possible (maximum 1,5 cm de long). Après la chirurgie, les rats seront hébergés à plusieurs par cage avec les mêmes congénères qu'avant l'opération. Ils seront également étroitement surveillés pendant une semaine afin de s’assurer de la bonne récupération des animaux avant de réaliser les expositions aux CEM. Un test comportemental de préférence thermique sera réalisé chez les rats. Pour limiter le stress lié à un nouvel environnement, les animaux seront habitués 5 minutes au dispositif 3 jours avant le test pour limiter le comportement exploratoire et ainsi d’avoir rapidement la préférence thermique. La mise à mort des animaux se fera sous anesthésie avec l'injection préalable d'un analgésique.
Choix des espèces
Le modèle rongeur (rat et souris) est un excellent modèle in vivo pour étudier les effets des CEM. En effet, l'énergie émise par les CEM est absorbée par l'organisme. Cette énergie peut induire une élévation de température qui est généralement dissipée par la thermorégulation. Ce système est relativement similaire à celui de l'homme. Le rat est un modèle pertinent pour son comportement thermorégulateur et les réponses physiologiques mis en place. De plus, les systèmes physiologiques sont largement décrits dans la littérature. La souris est un bon modèle pour les études génomiques qui seront réalisées pour étudier l'implication de récepteurs au froid, leurs génomes étant entièrement séquencés et ayant une forte similitude avec le génome humain. Les rats utilisés seront des adultes d'environ 3 mois afin d'avoir une quantité de sang suffisante pour réaliser tous les dosages hormonaux. De plus, de précédentes études dans le laboratoire ont déjà été réalisées avec des rats à différents âges sans observer de différence. Les souris seront juvéniles avec un âge de 5 semaines au début de l'exposition afin de voir si les effets observés lors d'une précédente étude chez le rat juvénile sont également observés chez la souris.
Utilisation de lapins pour un élevage de tiques (Ixodes ricinus et autres espèces) saines en laboratoire
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
Pour entretenir un élevage de tiques au laboratoire, 20 lapines adultes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, à raison d'une lapine par repas sanguin, trois à quatre fois par an pendant cinq ans. Chacune est tondue sur un quart de la surface du dos, porte deux capsules collées à la peau et un gilet vétérinaire, puis reste douze jours seule en cage pendant que les tiques la piquent par intermittence. Le porteur décrit un stress thermique le temps que les poils repoussent, une gêne de trois jours due aux capsules, un prurit de cinq à sept jours et un stress d'isolement sur toute la durée. 15 lapines seront proposées à l'adoption et 5 tuées pour prélèvement d'organes, le porteur indiquant qu'un gorgeur artificiel existe mais n'obtient que 25 % de repas réussis, ce qui rend selon lui le recours au lapin "encore nécessaire".
Objectifs
L’objectif de ce projet est l’utilisation de lapins pour entretenir et maintenir un élevage de tiques en laboratoire. Les tiques serviront par la suite à réaliser diverses expériences nécessitant l’utilisation de cet acarien hématophage (qui se nourrit exclusivement de sang). Nous utiliserons les tiques pour réaliser des infections expérimentales avec divers agents pathogènes afin d’analyser leur transmission et comprendre la relation entre l’hôte vecteur et le pathogène, pour développer de nouveaux protocoles d’identification de tiques par biologie moléculaire ou encore pour tester des molécules acaricides ou répulsives. Nous collecterons également du sang sur 5 lapins pour étudier le système immunitaire de ces animaux après un cycle de gorgement des tiques.
Bénéfices attendus
Les lapins qui serviront dans la procédure de ce projet, permettront d’entretenir un élevage de tiques dans le laboratoire. Les tiques sont de très importants vecteurs de micro-organismes pathogènes à la fois pour les animaux et pour l’être humain. Pour lutter contre les tiques il est indispensable de connaitre leur biologie et leur physiologie, ce qui ne peut se faire que grâce à un élevage maintenu en laboratoire. Outre l’acquisition de connaissances, cet élevage permettra aussi de tester de nouvelles molécules acaricides dites « naturelles » pour en évaluer l’efficacité. Enfin, nous utiliserons ces tiques pour mettre en place de nouveaux protocoles d’identification moléculaire des différentes espèces. Du sang sera collecté sur des lapins ayant eu une procédure de gorgement pour étudier l’immunité « anti-tique » développée chez ces lapins.
Procédures
Tonte de 5 minutes pratiquée avec une tondeuse électrique vétérinaire. Pose de deux capsules et d’un gilet (quelques minutes) sur la peau des lapins. Dépôt des tiques sur la peau du lapin, piqures par les tiques (12 jours de contact, piqure par intermittence). Prise de sang (quelques minutes).
Impact sur les animaux
Lors de la procédure expérimentale le lapin pourrait ressentir un stress physique de 5 minutes environ pendant la tonte qui doit être pratiquée avec une tondeuse électrique vétérinaire. Le lapin rasé au niveau du dos (25% de sa surface) pourrait ressentir un stress thermique le temps que les poils repoussent soit environ une douzaine de jours. Les deux capsules, où sont placées les tiques pendant la procédure, collées avec une colle latex non toxique, pourront gêner le lapin pendant environ 3 jours, le temps que l’animal s’habitue. Pour limiter l’accès du lapin aux capsules, il porte pendant la durée de la procédure un gilet vétérinaire qui peut occasionner un stress physique pendant 24 à 48h. Lors du dépôt des tiques sur la peau du lapin, un stress physique de quelques minutes pourra être ressentie. Un prurit pourrait apparaitre lors du repas sanguin des tiques soit environ 5 à 7 jours maximum. Les lapins seront hébergés individuellement le temps de la procédure de repas sanguin qui dure 12 jours, cela pourrait induire un stress d’isolement pendant la durée de cette période. Un stress physique d’environ 5 minutes sera ressenti pendant la prise de sang ainsi qu’une douleur de piqure de sévérité légère de courte durée (3 secondes).
Devenir
15 des 20 lapins seront proposés à l’adoption. 5 lapins seront mis à mort à la fin de la procédure pour récupérer des organes.
Remplacement
Les tiques sont des animaux hématophages stricts : le repas sanguin sur un animal vertébré est donc obligatoire pour leur métamorphose et donc les maintenir en élevage. Un système de repas sanguin artificiel sera utilisé dès que possible afin de ne pas utiliser de lapin. A l’heure actuelle, ce n’est pas un système totalement optimal (on obtient une efficacité de repas sanguin de 25% en moyenne pour les tiques déposées sur le gorgeur artificiel) ce qui ne permet pas d’obtenir suffisamment de tiques pour maintenir une colonie ou lors d’un besoin ponctuel de nombreux individus. Le recours à un lapin est donc encore nécessaire. En revanche le repas sanguin sur ce système artificiel sera utilisé pour les larves (disponible en très grand nombre) et pour les infections expérimentales.
Réduction
Les tiques sont des acariens hématophages pour qui le repas sanguin est obligatoire pour leur métamorphose et donc pour entretenir un élevage Ces repas sanguins sont réalisés au laboratoire tous les 3 - 4 mois sur des lapins. Nous réaliserons donc entre trois et quatre procédures de repas sanguin par an pendant toute la durée de ce projet. Chaque procédure sera réalisée avec 1 lapin. Nous utiliserons donc au maximum pendant les 5 années du projet 20 lapins. Le nombre d’animaux que nous estimons nécessaire repose sur notre expérience de la conception d’études de ce type. Un système de repas sanguin artificiel permet de réduire le nombre de lapin dans ce projet. Pour ce dispositif les tiques sont placées dans un flacon de culture cellulaire percé sur sa face supérieure pour y adapter un gorgeur en verre. Ce gorgeur est fermé à sa base avec une peau de lapin pour que les tiques puissent se fixer et il est rempli de sang de mouton défibriné maintenu à 37°C qui sera changé deux fois par jour, pour que les tiques puissent se nourrir. Nous l’utiliserons pour le nourrissage des larves de tiques et lors des expériences d’infection expérimentales des tiques.
Raffinement
Nous veillerons à ce que la réalisation de ce projet soit conforme aux exigences de raffinement liées à l’expérimentation animale. L’absence d’effets indésirables sera contrôlée au cours de l’expérience et des points limites spécifiques sont mis en place, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis de la procédure. La présence d’un prurit important, une déshydratation, un comportement anormal des lapins seront surveillés comme des indicateurs d’effets indésirables. Si l’un de ces indicateurs est atteint, le lapin sortira de la procédure et le protocole de repas sanguin sera arrêté. La consultation du vétérinaire référent permettra de mettre en place un traitement correctif pour cet animal. Les lapins seront maintenus dans des portoirs conventionnels (le milieu est enrichi avec des jouets et des balles autoclavables, hébergement en cage collective pour éviter les stress d'isolement) permettant ainsi l’interaction entre les individus. Lorsque les lapins arrivent de chez le fournisseur, ils resteront 7 jours minimum dans la pièce d’hébergement avant d’entrer dans la phase d’habituation à la procédure. Le lapin en expérimentation sera séparé du groupe, afin d’éviter que les individus non appareillés viennent défaire le gilet et abîmer les capsules du lapin en expérimentation. Même individualisé, les lapins auront un contact auditif et olfactif avec les autres lapins. Les lapins seront habitués à la manipulation une semaine en amont du repas sanguin pour l’habituer à l’opérateur et à la procédure. Nous ferons fonctionner la tondeuse quelques minutes à proximité du lapin la semaine avant le repas sanguin pour l’habituer au bruit. Nous enfilerons le gilet au lapin 3 ou 4 fois la semaine précédant l’expérimentation. Le lapin le gardera quelques minutes à chaque fois. Nous placerons les animaux qui subiront une prise de sang dans un sac de contention plusieurs fois et pendant 5 minutes la semaine précédant l’expérimentation. Pendant le repas sanguin, nous surveillerons l’apparition d’une réaction allergique ou un des effets indésirables cité au début de ce paragraphe. Une crème anti-démangeaison pourra être appliquée sur recommandation du vétérinaire référent si on constate la présence d’un prurit ou d’une allergie à la piqure des tiques. On limitera le nombre de tiques par lapin au strict minimum pour éviter toute spoliation sanguine des lapins.
Choix des espèces
Nous utiliserons des lapins car les tiques présentent des spécificités d'hôtes relativement strictes et ne peuvent se gorger que sur certains animaux vertébrés. Afin de maintenir un élevage de tiques au laboratoire, il est nécessaire d’obtenir un grand nombre de tiques gorgées pour chaque stade et le lapin permet de nourrir simultanément plusieurs tiques sans lui nuire. L’utilisation de lapins permet d’éviter l’apparition d’anémie compte tenu de la sa taille lors de la procédure expérimentale. Les lapins que nous utiliserons seront des femelles adultes d’environ 6 mois. Ce stade permet de gorger un nombre suffisant de tiques pour maintenir la pérennité de l’élevage de tiques. D’autre part, ce stade relativement jeune, permettra un replacement des animaux après l’expérimentation.