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
Caractérisation des mécanismes physiologiques et génétiques mis en jeu lors d’une restriction alimentaire chez les porcs Créole et Large White en croissance élevés en groupe en conditions tropicales
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Privés d'accès au distributeur automatique d'aliment de 17 h à 8 h pendant 21 jours, 720 porcs en croissance subissent une restriction alimentaire assortie de prises de sang à la veine jugulaire, pour comparer la réponse de la race Créole, adaptée au climat tropical, et celle de la race Large White, sélectionnée pour sa productivité. 760 porcs au total vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance déclaré léger, dont 40 reproducteurs sur lesquels une biopsie de cartilage est pratiquée. Le porteur reconnaît que la restriction déclenche une compétition entre animaux à l'ouverture du distributeur, puis qualifie cette nuisance de légère au motif qu'"une hiérarchie se met rapidement en place". Aucun porc n'est tué dans le cadre du projet, dont la finalité est d'orienter la sélection génétique des élevages porcins tropicaux, les animaux partant au renouvellement du troupeau ou à la coopérative une fois le poids d'abattage atteint.
Objectifs
Avec le réchauffement climatique et l’augmentation de la production animale dans les pays tropicaux et subtropicaux (FAO, 2015), l’efficience des productions animales en conditions de stress (thermique, social, sanitaire) devient un enjeu essentiel. Le changement climatique augmente la vulnérabilité des productions animales en affectant le bien-être et les performances zootechniques. Lorsqu’ils sont soumis à un stress thermique, les porcs réduisent leur consommation d’aliment, ce qui entraine une réduction de leur croissance. Cette diminution de consommation a des conséquences directes sur le bien-être des animaux et indirectement sur la durabilité des élevages porcins en zones tropicales et subtropicales, ou lors d’évènements extrêmes en milieu tempéré. Dans ce contexte, l’animal efficient est celui qui est capable de réorienter, ou de déplacer l’équilibre entre, ses voies métaboliques, selon les contraintes du milieu d’élevage. Les objectifs de l’étude sont donc d’étudier: 1) les effets d’une restriction alimentaire d’une durée de 21 jours durant l’engraissement sur les performances de croissance, le comportement alimentaire, le métabolisme et le microbiote intestinal et 2) la différence de réponse entre deux races, la race Créole (CR), bien adaptée aux conditions tropicales et la race Large White (LW), sélectionnée pour sa productivité, via une analyse multi-omique.
Bénéfices attendus
En amont de la construction d’objectifs de sélection pertinents pour l’élevage porcin, il est indispensable de comprendre le contrôle génétique et physiologique de cet arbitrage entre voies métaboliques, et de maîtriser ainsi l’interaction entre adaptation au milieu d’élevage et croissance. La connaissance de ces mécanismes permettra sur le long terme de mieux appréhender la gestion des périodes de restriction alimentaire dans les élevages porcins par une amélioration combinée des pratiques d’élevage et des choix génétiques de l’éleveur. De plus, des études sur le microbiote intestinal du porc montrent un lien entre les microorganismes présents et les caractères de production et de santé, ainsi qu’avec les conditions environnementales. Cette étude permettra d'évaluer le rôle du mcirobiote intestinal dans la réponse à une restriction alimentaire ainsi que dans les intéractions gènes x environnement. L'analyse multi-omique permettra une étude intégrative des différents paramètres physiologiques mesurés ainsi que l'identification de potentiels biommarqueurs de restriction alimentaire. Les données de génotypage des animaux phénotypés en lien avec les données zootechniques, ainsi que les données de séquençage (20X) des parents, permettront d’identifier de potentiels SNPs liés à la réponse à la restriction alimentaire dans les 2 races.
Procédures
La prise de sang à la veine jugulaire est nécessaire pour faire des génotypages, des dosages d’hormones et de métabolites sanguins liés à la restriction alimentaire. Les prélèvements de fèces sont nécessaires pour l’étude du microbiote. Les prélèvements sont réalisés de façon non invasive par récupération des fèces avant contact au sol lorsque les animaux sont en attente de pesée. 720 animaux : -180 LW ad-libitum -180 LW en restriction alimentaire -180 CR ad-libitum -180 CR en restriction alimentaire. Les biopsies de cartilages sont nécessaires pour réaliser le séquencage de l'ADN et les études génomique. Ces prélèvements ne concerneront que les reproducteurs parents des animaux phénotypés, soit 40 animaux (20 LW, 20CR dont 10 males et 10 femelles).
Impact sur les animaux
La restriction alimentaire se faisant de façon temporelle, elle entrainera une modification du rythme alimentaire des animaux car le Distributeur Automatique de Concentré (DAC) ne sera pas accessible de 17h à 8h. Cependant, en alimentation ad-libitum, la majorité de l'alimentation des porcs a lieu durant la journée, la restriction n'affecte donc pas de façon drastique le comportement alimentaire. De plus, une adaptation du rythme alimentaire se met rapidement en place durant les premiers jours de restriction. Cette nuisance est donc qualifée comme légere. Une seconde nuisance liée à la restriction alimentaire est qu'elle peut entrainer un stress chez les animaux lié à la compétition lors de l'ouverture du DAC. De façon similaire au point précédent, une hierarchie se met rapidement en place, cette nuisance est donc qualifée comme légere.
Devenir
Les animaux seront soit conservés pour le renouvellement du troupeau soit entreront dans les circuits de commercialisation et seront vendus à la coopérative lorsqu’ils atteindront le poids d’abattage.
Remplacement
L'objectif est de caractériser les mécanismes physiologiques et génétiques liée à l’allocation des ressources durant une restriction alimentaire. De manière générale, les traits liés à l’allocation des nutriments sont des caractères complexes dont le déterminisme est très probablement polygénique. De nombreux facteurs, organes et tissus sont impliqués dans l’expression de ces caractères, notamment le stade physiologique, le statut nutritionnel et le sexe. Il n’existe pas à ce jour de modèle in vitro pertinent permettant d’appréhender l’étude de ces caractères complexes.
Réduction
Un calcul du nombre d'animaux nécessaires par un test de puissance a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre minimum d'individus à inclure en théorie dans le projet pour une bonne précision (± 0,01) des paramètres génétiques. Un calcul des composantes de variance et des paramètres associés (génétique, environnemental, résiduelle, héritabilités et corrélations) des différents caractères sera réalisé après 2.5 ans pour réévaluer le nombre d’animaux nécessaire.
Raffinement
Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux et où le personnel est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Les animaux soumis à une restriction alimentaire seront particulièrement suivis. Ainsi des comportements anormaux (prostation, absence ou faible ingestion) pourront permettre la détection précoce des pathologies et de situations de mal-être. Le suivi alimentaire sera fait quotidiennement grâce aux données des DAC. En cas de réduction trop importante de l'ingéré (>50% pendant plusieurs jours), les animaux seront retirés de l'experimentation et nourris ad libitum. Les prises de sang et les biopsies seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser ces prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications.
Choix des espèces
Le porc est particulièrement sensible au stress thermique, qui induit une diminution de sa consommation alimentaire. La compréhension des mécanismes d’allocation des nutriments permettrait d’améliorer la robustesse des animaux et leur bien-être en réponse aux différents stress induisant une diminution de la consommation alimentaire. Nous utiliserons des porcs en croissance car ils sont particulièrement soumis au stress thermique et donc à des périodes de restriction alimentaire dans les élevages.
ANGREST Analyse de l’utilisation des habitats estuariens par l’anguille Européenne
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées par pêche à l'électricité, endormies dans un bain d'anesthésique puis maintenues sur le dos dans une gouttière, 3 000 anguilles européennes sont mesurées et pesées avant d'être remises à l'eau. Cent autres, piégées au verveux, subissent une ouverture de la paroi musculaire sous anesthésie générale pour l'implantation d'un émetteur acoustique, suture comprise, en moins de cinq minutes. L'espèce est classée en danger critique d'extinction et le projet vise à cartographier les habitats estuariens qui lui restent favorables, ce qui n'empêche pas de prévoir la mise à mort par surdose d'anesthésique et décapitation des individus qui ne récupèrent pas. Toutes les anguilles marquées sont relâchées à l'endroit exact de leur capture.
Objectifs
Bien que les vallées estuariennes constituent des zones clés pour la croissance de l’anguille européenne (classée en danger critique d’extinction par l’IUCN), il existe peu de connaissances sur la manière dont les anguilles utilisent les estuaires et les habitats latéraux (mares, marais, chenaux…). Ce projet a pour objectif d’évaluer l’accessibilité, la disponibilité et la fonctionnalité des habitats latéraux dans un grand estuaire pour soutenir la croissance des anguilles. Pour cela, il est proposé de mettre en place deux actions complémentaires. L’action 1 a pour but de caractériser la disponibilité et la fonctionnalité des habitats latéraux à l’échelle d’un estuaire (150 km de linéaire de berge), à partir de l’élaboration de modèles de distribution spatialisés et de l’évaluation de l’état physiologique des anguilles. Le prélèvement d’individus permettra d’évaluer la qualité des habitats en termes de croissance, de charge parasitaire, de régime trophique, de contamination, ou encore de ratio male/femelle. L’action 2 a pour but de quantifier les échanges à fine échelle spatiale au sein des habitats latéraux et avec cours principal, en suivant les trajectoires d’anguilles équipées d’émetteurs acoustiques sur un marais latéral de l’estuaire. Cette approche permettra de suivre les déplacements des anguilles avec une résolution spatio-temporelle suffisamment fine pour appréhender l’impact des mesures de gestion hydraulique et répondre à des problématiques de gestion opérationnelle, notamment vis-à-vis des niveaux d’eau et de la connectivité.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en évidence les secteurs géographiques actuellement favorables à l’établissement de l’anguille, mais également de simuler des scénarios de reconnexion hydraulique pour identifier les secteurs présentant un fort potentiel de restauration. A l’échelle de la vallée estuarienne, ces informations pourront constituer un cadre méthodologique important pour guider la réflexion sur la restauration des habitats de cette espèce et contribuer activement au dispositif de définition des priorités de restauration. De plus, l’approche en télémétrie acoustique permettra d’affiner la compréhension de l’utilisation des habitats latéraux en lien avec les pratiques de gestion et d’apporter des éléments pour guider la gestion hydraulique des marais vers des pratiques favorables à l’anguille européenne.
Procédures
Pour l’action 1, les anguilles seront capturées par pêche à l’électricité sur les habitats latéraux, puis anesthésiées pour être placées dans une gouttière spéciale où le poisson est maintenu sur le dos afin de réaliser des mesures (taille, poids) et de décrire l’état sanitaire externe (présence de lésions, parasites…). Pour l’action 2, les anguilles seront marquées chirurgicalement sous anesthésie générale. La paroi musculaire de l’individu à marquer est ouverte. L'incision est ensuite suturée avec du fil résorbable. L'acte de chirurgie en lui-même dure moins de 5 minutes par individu.
Impact sur les animaux
Pour l’action 1, la capture, la rétention et la manipulation pour effectuer la biométrie des individus pourra occasionner du stress pour les poissons. L’anesthésie peut vraisemblablement créer des perturbations du comportement de certains individus. Pour l’action 2, les anguilles seront capturées à l’aide de verveux (Filet de pêche conique monté sur des cercles en acier). Ces engins sont des pièges et non des filets, et disposent d’un volume assez conséquent dans lequel les poissons sont piégés. De plus, ces pièges sont relevés 2 fois par jour afin de réduire le stress d’une captivité prolongée. Malgré les précautions prises, un problème lors de l’insertion chirurgicale est toujours à envisager. Mais l’expérience de l’équipe et la robustesse de l’espèces (anguilles) nous amène à être très confiant sur l’absence d’effets létaux ou délétères lors du marquage. Sur les marquages précédents, aucune mortalité à court terme n’a jamais été observée sur cette espèce. De plus, sur les anguilles, des tests d’effet à plusieurs semaines ont déjà été réalisés et n’ont jamais montrés aucune mortalité ni effet délétère. Le marquage chirurgical sera réalisé sous anesthésie générale à la benzocaine, qui, dans l’état actuel des connaissances et bonnes pratiques vétérinaires, semble agir aussi comme analgésique chez les poissons
Devenir
Pour l’action 1, les anguilles capturées seront gardées en vie et relâchées dans le milieu naturel, à l'endroit précis de leurs captures, après avoir réalisé des mesures biométriques (N = 3000 maximum). Pour l’action 2, le principe est de suivre les animaux dans leur milieu naturel. Tous les animaux marqués (N = 100) seront replacés dans leur milieu naturel, à l'endroit précis de leurs captures.
Remplacement
Cette étude vise à comprendre l’utilisation des habitats latéraux par l’anguille en milieu naturel, il n’est donc pas possible de remplacer les animaux dans cette étude. Il n‘existe aucune méthode substitutive satisfaisante actuellement, notamment en modélisation, car cette espèce reste très peu connue. Les processus étudiés ne peuvent pas être simulés en laboratoire, avec des organismes de substitutions tels que des invertébrés.
Réduction
Pour l’action 1, la biométrie des anguilles concernera l’ensemble des individus capturés, soit 1500 individus par campagne au maximum, au regard des connaissances antérieures sur les abondances dans ce secteur. L’objectif est de caractériser l’état de la population d’anguille, en conséquence tous les individus capturés seront anesthésiés afin d’être mesurés. Pour l’action 2, deux lots de 50 anguilles seront marqués lors de deux années consécutives. Cet effectif de 100 individus est nécessaire afin de retracer les mouvements des anguilles sur une longue période (12 à 24 mois) et de refléter la variabilité saisonnière de l’utilisation des habitats. En effet, il est nécessaire de prendre en compte des pertes d’individus marqués liés à l’émigration naturelle des anguilles entre l’estuaire et les marais latéraux. Le nombre d’individus suivi peut donc être fortement réduit au cours du temps. Sur la base de notre expérience acquise lors des précédentes études en télémétrie acoustique, nous estimons que le suivi d’une 50ene d’individus au minimum par année permettra d’avoir une idée précise et robuste de l’utilisation du marais.
Raffinement
Pour l’action 1, les inventaires par pêche à l’électricité seront réalisés par des opérateurs habilités avec un matériel de dernière génération permettant de contrôler finement la tension délivrée dans le milieu (LR24 Smith-Root), dans le but de limiter au maximum l’impact sur les individus. La tension de sortie sera ajustée à la conductivité de l'eau selon les préconisations du constructeur (réglage automatique de l’appareil) afin d’assurer une bonne capacité de pêche et de permettre une récupération optimale des individus. Les mesures biométriques (taille, poids, état sanitaire, …) seront réalisées sous anesthésie. Afin de limiter ce stress, le nombre de poissons dans le bain d’anesthésiant ne dépassera pas 5 individus de manière simultanée, voire moins dans le cas de gros individus afin de ne pas dépasser 5% du volume. Si les individus ne sont pas endormis après 10 minutes de balnéation, la solution d’anesthésiant est renouvelée afin de palier le phénomène de dilution et d’utilisation par les individus. La manipulation des individus se fera avec épuisettes et gants, sur des appareils de mesures humidifiés et sera limité au strict nécessaire du protocole (généralement moins d’une minute de manipulation). Après la biométrie, les individus seront mis dans un vivier de réveil contenant de l’eau de la rivière oxygénée jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant, puis remis à l’eau à l’endroit exact de la capture. L’euthanasie si nécessaire des anguilles sera réalisée par immersion dans une solution sur-dosée d’anesthésique, suivi d’une décapitation, afin d’entraîner la mort cérébrale effective de ces individus. Pour l’action 2, la capture se fera avec les engins les plus adaptés pour limiter les blessures des espèces concernées, ainsi que leur stress. Les pièges seront relevés deux fois par jour afin de limiter le temps de captivité. La pose de marque télémétrique s’effectuera sous anesthésie générale en balnéation et avec les mesures hygiéniques nécessaires, avec entretien par flux continu et ajustement si nécessaire de matière à maintenir la stabilité de l’anesthésie tout au long de l’intervention. Les animaux seront placés en réveil dans un bac d’eau oxygénée jusqu’à récupération complète avant relâche dans le milieu naturel. Après marquage, chaque individu est gardé dans un bac de réveil jusqu’à dissipation totale des effets de l’anesthésiant, puis remis à l’eau à l’endroit exact de la capture.
Choix des espèces
L’anguille européenne est une espèce animale en état critique d’extinction. Toutes les mesures visant à améliorer sa conservation et alléger les pressions subies par cette espèce doivent donc être mises en place de manière rapide. L’objectif du projet est d’évaluer l’état de la population d’un grand estuaire et de mettre en évidence les secteurs favorables à l’espèce pour favoriser leur accessibilité. Les connaissances apportées par ce projet permettront d’aider les gestionnaires des espaces naturels vers des pratiques favorables à l’anguille sur l’estuaire étudié, et plus largement sur les marais littoraux à l’échelle de la zone de répartition de l’anguille.
Evaluation de l’impact d’un sevrage tardif sur la santé digestive des porcelets
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Immobilisés vigiles, la tête en extension et les yeux masqués, 60 porcelets subissent une ou deux prises de sang dans la veine jugulaire, espacées de vingt-huit jours. Les procédures sont classées en souffrance légère, le porteur signalant qu'un malaise vagal peut survenir pendant le prélèvement. L'objectif déclaré est d'améliorer la santé digestive et le bien-être des porcelets en retardant le sevrage à quarante-neuf jours, une pratique déjà imposée par le cahier des charges de l'élevage biologique, et le porteur y voit aussi un moyen de limiter les intrants médicamenteux et de redresser les "performances technico-économiques". 40 porcelets sont tués, vingt au vingt-huitième jour et vingt au cinquante-sixième, pour prélever leurs compartiments digestifs, les vingt autres poursuivant leur croissance jusqu'à l'abattage commercial.
Objectifs
Chez les mammifères, le sevrage se définit comme la période de transition d’une alimentation exclusivement lactée vers une alimentation solide. Chez le porc, en conditions de semi-liberté cette transition est progressive jusqu’à l’arrêt complet de l’ingestion lactée entre 12 et 17 semaines d’âge. En élevage, le sevrage correspond à la fin de la consommation de lait par les jeunes, la séparation avec la mère et la mise en lot avec d’autres congénères et est couramment réalisé entre 21 et 28 jours d’âge en élevage conventionnel. Le système immunitaire et digestif du porcelet est encore immature à cet âge. Cette période est dès lors souvent associée à des troubles digestifs qui pénalisent la santé et le bien être des porcelets, induisant une augmentation des intrants médicamenteux et une dégradation des performances technico-économiques. Dans ce cadre, nous faisons l’hypothèse qu’un sevrage plus tardif permettrait d’optimiser la maturation digestive, permettant de préserver la santé des animaux dans les phases ultérieures de la vie. Les effets d’un sevrage dit « tardif » (au delà de 42j) sur l’adaptation physiologique du porcelet au sevrage ont cependant fait l’objet de peu d’études. Dans le cadre du présent projet, nous avons donc souhaité caractériser finement l’impact d’un sevrage tardif sur la santé et la maturation digestive. Ce projet s’inscrit dans la continué d’un projet antérieur ayant permis d’évaluer l’impact du sevrage tardif sur le comportement (indicateur du bien-être), la croissance et la santé globale (évaluations cliniques et marqueurs sanguins) du porcelet. Le comportement des animaux pouvant être altéré par certains prélèvements nécessaires à la caractérisation digestive, celle-ci n’a pas pu être effectuée au cours du 1er protocole expérimental, et fait donc l’objet de la présente demande. L’objectif de recherche fondamental de ce projet exploratoire est ainsi d’évaluer l’impact d’un sevrage dit « tardif » sur la santé digestive et systémique du porcelet. Dans ce cadre nous avons choisi de comparer un sevrage à 49 jours d’âge, dit « tardif » avec un sevrage « conventionnel » à 21 jours.
Bénéfices attendus
Ce projet exploratoire fournira des premiers éléments factuels sur les effets d’un sevrage tardif sur la santé digestive en élevage porcin. Le sevrage tardif étant une composante clé de l’élevage porcin biologique, imposé par le cahier des charges (>40j), ces données seront d’un grand intérêt pour cette filière mais pourront également contribuer à l’amélioration des pratiques d’élevage dans la filière conventionnelle. Ce projet pourrait donc permettre à moyen/long terme d’améliorer la santé en élevage porcin.
Procédures
1 (20 individus) ou 2 (40 individus) prélèvements sanguins par porcelet, espacés de 28 jours, seront effectués dans la veine jugulaire sur animaux vigiles immobilisés avec une contention douce. La durée de contention de chaque porcelet est limitée à 2 minutes et celle de la prise de sang à 30 secondes.
Impact sur les animaux
Ces prélèvements sont susceptibles d’induire un stress transitoire léger ainsi qu’une douleur légère et transitoire associée à l’introduction de l’aiguille pour les animaux.
Devenir
Les animaux poursuivront leur croissance en élevage conventionnel jusqu'à mise à mort expérimentale ou abattage commercial. La caractérisation de la maturation et de la santé digestive nécessite l’accès aux compartiments digestifs. 40 porcelets seront ainsi mis à mort (20 à J28 et 20 à J56) dans le cadre du protocole afin d’effectuer des prélèvements tissulaires post-mortem
Remplacement
Il n'existe pas de méthodes in vitro ou in silico actuellement qui permettent d'aborder la question de l'effet du sevrage sur un organisme entier. L’utilisation d’animaux vivants est ainsi nécessaire.
Réduction
40 porcelets (10 par date et par lot) sont nécessaires pour tenir compte de la variabilité des paramètres sanguins (J24 et J52) et digestifs (J28 et J56 ; hors champ) mesurés et correspond à l’effectif suffisant et nécessaire pour évaluer statistiquement l’impact de l’âge au sevrage sur ces paramètres tout en prenant en compte l’effet portée. Afin de garder l’équilibre entre portées dans les animaux prélevés (prélèvements sanguins et post mortem), et afin de tenir compte des troubles sanitaires éventuels en cours d’essai, 1 porcelet supplémentaire par lot et par portée sera prévu. 60 porcelets (2 lots x 10 portées x 3 porcelets = 60) seront donc suivis.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera suivi individuellement de façon hebdomadaire, lors des pesées, via une fiche de suivi reprenant l’aspect général des animaux, celui de l’appareil digestif, respiratoire et locomoteur et de la peau. De plus, une évaluation collective quotidienne permettra d’identifier les animaux avec un état de santé dégradé. Les animaux identifiés comme ayant un état de santé dégradé à la pesée ou lors du suivi collectif seront ensuite suivis quotidiennement de façon individuelle jusqu’à retour à la normal. Des arbres décisionnels gradés ont été mis en place afin d'intervenir de façon adéquate le plus rapidement possible en cas de problème. En cas de diarrhée ou de toux forte sur plus de 4 jours consécutifs, de fort amaigrissement, de plaies ou de boiterie graves l’animal sera exclu de l’expérimentation et soumis à un traitement après avis vétérinaire. Afin de réduire le stress lié à la contention lors des prises de sang, les porcelets seront immobilisés dans un dispositif permettant de porter les porcelets avec une contention douce, les pattes dirigées vers le sol avec la tête en extension et les yeux masqués. La durée de contention sera limitée à 2 min et celle de la prise de sang à 30 secondes. En cas de saignement local, une pression légère sur la gorge au point de prélèvement sera appliquée à la suite du prélèvement. Une fois le saignement arrêté, l’animal sera reposé au sol et son comportement surveillé. A de rares occasion un malaise vagal peut être induit avec un retour de conscience rapide (1 min) ou d’un malaise vagal lors du 1er prélèvement, le porcelet ne sera pas prélevé à J52. Enfin, le milieu de vie des animaux sera enrichi : en post-sevrage des sacs de jute et cordelettes seront suspendus dans les loges (changés 2 fois par semaine).
Choix des espèces
Le projet vise à évaluer l’impact du sevrage tardif en élevage porcin, cette espèce est donc requise pour le projet. Le projet visant à évaluer l’impact de l’âge au sevrage sur la santé des porcelets, ceux-ci seront suivis de leur sevrage jusqu’ à 70j d’âge (transition post-sevrage – engraissement).
Caractérisation des adaptations physiologiques et métaboliques des poissons d’eau douce en réponse à l’augmentation de la température des eaux dans un contexte de réchauffement climatique
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Certains poissons subissent une montée de la température de l'eau jusqu'à perdre l'équilibre, pendant deux heures au maximum, pour déterminer leur température critique. 2 000 chevaines et spirlins pêchés dans le Rhône vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 1 800 tués pour l'analyse de leurs cellules et 200 relâchés sur leur lieu de capture. Chaque individu est anesthésié pour être marqué, puis à chaque transfert entre bassins, et reste isolé jusqu'à vingt-quatre heures dans un tunnel de nage. Le porteur inscrit ce travail dans un objectif de conservation des espèces du Rhône, et mentionne 800 poissons supplémentaires tués sans expérimentation préalable, qu'il choisit de ne pas comptabiliser dans le tableau récapitulatif.
Objectifs
Une augmentation de la température environnementale peut entraîner des conséquences dramatiques sur les organismes, notamment chez les animaux ectothermes, dont la température corporelle dépend directement de la température ambiante. Ce projet vise à comprendre comment les poissons d’eau douce vont réagir face au réchauffement global. En effet, une augmentation de la température de l’eau entraine une augmentation des dépenses énergétiques des organismes, ayant pour conséquences directes une diminution de la croissance et de la reproduction. Depuis plusieurs années, le réchauffement de la planète est un phénomène qui s’accélère et donc les organismes doivent mettre en place des mécanismes adaptifs plus rapidement s’ils veulent survivre. Pour ce qui est des réponses à la contrainte thermique, 2 principales hypothèses se dégagent : (1) les individus vivant dans des milieux relativement chauds pourraient être plus résistants et mieux adaptés au réchauffement et aux périodes de stress thermique par rapport aux individus vivant dans des milieux plus frais ou (2) le fait de vivre dans des conditions thermiques suboptimales pourrait rendre les organismes ectothermes plus sensibles aux stress subséquents. Cette étude a pour but de définir des températures de tolérance pour les espèces du Rhône et de mettre en lumière les mécanismes d’adaptation à long terme et/ou d’acclimatation plus rapide face à une augmentation des températures. Afin de pouvoir étudier ces réponses physiologiques, deux espèces de poissons seront utilisées comme modèles expérimentaux : le Chevaine, espèce eurytherme présente partout dans le Rhône et le Spirlin, espèce plus abondante en aval des centrales nucléaires productrices d’énergie (CNPE), là où l’eau est plus chaude. Cette zone plus chaude pourrait être considérée comme une condition future étant donné le réchauffement actuel. Donc, étudier les différences d'adaptation entre les populations en amont et en aval s’avère pertinent. Le projet se fera le long du Rhône selon un gradient nord sud et donc les échantillonnages se feront sur 5 sites ; Brégnier-Cordon (nord), en amont et en aval de la CNPE du Bugey, et en amont et en aval de la CNPE du Tricastin (sud) afin de pouvoir comparer les capacités d’acclimatation et les préférences thermiques des différentes populations selon leur lieu d’origine.
Bénéfices attendus
L’étude des conséquences du réchauffement climatique sur la physiologie des poissons d’eau douce est au centre des préoccupations du grand public, des instances gouvernementales et des chercheurs. Ce projet s’inscrit directement dans cet axe d’intérêt, et les résultats obtenus permettront notamment de donner des réponses concrètes sur les effets d’une augmentation de température de l’eau afin de réfléchir à des directives de conservations des écosystèmes basées sur des données physiologiques. Cette étude va définir des températures de tolérance pour les espèces du Rhône et potentiellement permettre de mettre en lumière les mécanismes d’adaptation et d’acclimatation face à une augmentation des températures. De plus, comme nous travaillons sur une espèce eurytherme (chevaine) et une que l’on retrouve de plus en plus en aval des centrales thermiques (spirlin), si ces poissons ont du mal à s’adapter au réchauffement des températures alors nous pouvons supposer que cet échauffement entraînera des conséquences d’autant plus délétères pour des poissons qui supportent moins bien le réchauffement et les variations de température. Donc, ce projet a non seulement un but de caractérisation des adaptations à la température, mais aussi un but de conservation d’espèces plutôt endémiques du Rhône. Le protocole de CTmax permet de définir la température maximale de tolérance thermique, qui n’a jamais été documentée pour les deux espèces étudiées ici. Les protocoles de mesures croisées (répétition de 3 performances de nage à 3 différentes températures) sont indispensables pour élucider les mécanismes d’acclimatation et les réponses aigues aux différentes températures, et le métabolisme énergétique pourra être ainsi abordé selon une double approche in vitro et in vivo. En conclusion, cette étude permettra de caractériser les mécanismes adaptatifs mis en place chez différentes populations de poissons distribuées selon le gradient naturel « haut-Rhône » froid et « bas-Rhône » plus chaud d’une part et selon l’amont ou l’aval des deux CNPE d’autre part, mettant en exergue des variations environnementales provenant directement d’activités anthropiques. Ainsi, ce projet a pour but de participer aux efforts de conservation de la biodiversité et via une connaissance accrue des capacités d’adaptation de ces espèces, permettant de mieux appréhender comment ils pourraient réagir face au changement climatique.
Procédures
Suite à leur prélèvement en milieu naturel, tous les poissons seront acclimatés à l’animalerie et stabulés dans des conditions adaptées à leur espèce. Les poissons seront soumis à une anesthésie / analgésie afin de les implanter avec des marques pour les individualiser. Cette intervention dure au maximum 15 minutes par poisson. Les poissons seront ensuite soumis à une période de pré-conditionnement thermique (2 jours à 6 semaines selon la procédure). A chaque manipulation (lors des transferts entre les aquariums de stabulation et les enceintes expérimentales), les poissons seront légèrement anesthésiés afin de limiter le stress du déplacement. Cette anesthésie ne fera pas effet pendant plus d’une minute sur le poisson. Certains poissons subiront une augmentation de la température de l’eau jusqu’à perte d’équilibre (3h). Certains poissons seront mis à mort après une stabulation courte à l’animalerie. Certains poissons subiront des tests de préférence thermique (12h) puis 3 tests de performance de nage (
Impact sur les animaux
Un des effets indésirables de ces protocoles pourrait être un niveau de stress accru faisant suite à la pêche, à la stabulation dans un nouveau milieu, et/ou aux expérimentations. Cette augmentation du stress peut s’exprimer via l’apparition d’infections chez les poissons. En effet, les risques d’infections sont plus hauts que la normale car comme les poissons viennent de milieux naturels, on ne connaît pas leur histoire et ce qu’ils auraient pu rencontrer dans leur habitat. Un autre point de surveillance sera lié à la période d’isolement des poissons (entre 2h et
Devenir
200 individus seront replacés en liberté sur leur lieu de capture. 800 poissons seront euthanasiés sans expérimentation préalable et seront utilisés post-mortem pour la caractérisation des mécanismes cellulaires in vitro. 1800 individus seront euthanasiés pour la caractérisation des mécanismes cellulaires in vitro.
Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation sur animaux permet de réaliser une étude intégrative qui prend en compte l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques, surtout lorsqu’il s’agit d’animaux sauvages. Cela permet notamment de caractériser les interactions complexes entre les tissus et leurs fonctions cellulaires. Cette vision globale est indispensable pour étudier de façon complète, les réponses métaboliques de l’animal face à son environnement.
Réduction
Le nombre de poissons a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique, compte tenu de l’étendue de la variabilité interindividuelle des processus étudiés dans cette étude. En effet, une forte variabilité interindividuelle est attendue du fait du brassage génétique et de l’impact des différents facteurs environnementaux du milieu naturel. La taille des échantillons a été ainsi définie pour permettre une analyse statistique fiable. Pour ce qui est de la procédure expérimentale pour obtenir la température critique maximale (CTmax), minimum 20 poissons par endroit d’échantillonnage sont nécessaires car comme expliqué ci-dessus, une forte variabilité interindividuelle peut entrer en jeu. Donc 5 endroits x 2 espèces x 20 individus = 200 poissons pour la CTmax au total. Pour les mesures de bioénergétique sur populations naturelles, il y a 5 endroits x 4 saisons x 2 pêches /an x 1 espèce (uniquement les spirlins) x 20 individus = 800 individus. Mais au vu de la courte durée de stabulation au sein de l’EU, ces individus utilisés uniquement post-mortem ne seront pas comptabilisés dans le tableau récapitulatif. Pour ce qui est de la procédure d’acclimatation à la température, 1800 poissons seront utilisés, soit 1200 spirlins (5 endroits x 2 pêches/an x 2 ans x 20 individus x 3 groupes) et 600 chevaines (5 endroits x 1 pêche/an x 2ans x 20 individus x 3 groupes) ; 200 poissons supplémentaires sont prévus afin de palier d’éventuelles morts spontanées.
Raffinement
Lors des protocoles non invasifs in vivo (mesure de la consommation d’oxygène associée aux performances de nage et tests comportementaux), un des principaux objectifs est de limiter au maximum le stress et la douleur des animaux. Chaque geste contraignant (mesure et placement des poissons dans les tunnels de nage) sera réalisé sous anesthésie légère, suivi par un temps d’acclimatation de 12h dans le tunnel de nage, avant le protocole de nage (Ucrit) ou de 2h dans les arènes de choix. Après chaque expérience, les poissons seront replacés dans leur aquarium de stabulation et toutes les précautions seront prises pour leur éviter toutes nuisances visuelles et sonores. Les poissons sont maintenus dans des aquariums de 60L ou 90L en densité adaptée à leur espèce. Les spirlins et les chevaines juvéniles sont des poissons vivant en banc. Ils seront donc maintenus à plusieurs dans les aquariums (environ 30 par bac) afin d’optimiser les conditions de stabulation. Des cachettes adaptées (tubes de gros diamètres leur permettant de se cacher en banc), des plantes artificielles et du gravier sont disposés dans chaque aquarium. Un système de pompe filtrante assurera également une circulation d’eau bullée continue dans les aquariums. Les poissons seront nourris une fois par jour, avec des cubes de moules hachées avec du mix (différentes larves de moustiques, daphnies et de la verdure (épinards, spiruline)) et lors du nourrissage, leur comportement est observé. En effet, si un poisson ne se nourrit pas, des mesures seront prises à son égard. Une observation biquotidienne sera réalisée par le personnel animalier et les expérimentateurs afin de veiller au bien-être des animaux depuis leur arrivée à l’animalerie jusqu’à l’euthanasie. Les états de santé et de bien-être des animaux seront ainsi évalués en prenant en compte les signes cliniques et comportementaux selon des grilles d’évaluation afin de définir des points limites adaptés. Dès l’apparition de signes cliniques de mal-être, les animaux seront sortis du protocole et remis en conditions standard d’élevage. Dans le cas où des signes de douleur ou de mal-être devaient persister au-delà de 24 heures après la mise en stabulation, les animaux seront euthanasiés selon la réglementation en vigueur.
Choix des espèces
Le chevaine est une espèce plutôt ubiquiste du Rhône, généraliste et eurytherme avec un panel de tolérance thermique large. Le spirlin est une espèce que l’on retrouve de plus en plus en aval des centrales thermiques ce qui laisse supposer une bonne adaptation à des variations de températures. L’étude de cette espèce dans des environnements thermiques élevés permettra d’évaluer précisément ses capacités d’acclimatation et d’anticiper l’impact délétère du réchauffement sur des espèces moins adaptatives. De plus, ces espèces sont en statut préoccupation mineure, sur la liste rouge UICN (Union internationale pour la conservation de la nature), donc les pêcher n’aura pas de grand effet sur les populations naturelles. Enfin, les organismes avec qui nous allons pêcher font des suivis de populations et sont donc au courant des statuts des différentes espèces dans le Rhône. Aucun prélèvement n’aura d’impact négatif sur les populations naturelles. Les spirlins utilisés sont des spirlins adultes. Leur petite taille (30 cm) étant incompatible pour une telle étude, seuls des chevaines juvéniles seront employés.
Entretien des lignées à phénotype dommageable KO-VIP et KO-VIP – KI-CX3CR1
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Un puçage sous-cutané à 21 jours avec prélèvement de poils, ou un tatouage entre 5 et 10 jours pour les souriceaux trop petits, sans administration d'antidouleur. 200 souris de deux lignées transgéniques sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, le projet consistant à entretenir et faire reproduire ces lignées dans un nouvel établissement. Le porteur décrit chez elles des rythmes perturbés, des capacités reproductives diminuées, un transit ralenti qui augmente le risque de cancers digestifs à partir de six mois et une hypersensibilité aux stimuli douloureux, puis conclut que leur bien-être n'est pas altéré en hébergement classique. Les reproducteurs sont tués vers huit mois, quand ils ne renouvellent plus la colonie, à l'exception d'environ 25 souris KO plus jeunes destinées à des projets ultérieurs.
Objectifs
Notre équipe travaille actuellement sur un facteur spécifique qui est impliqué dans la croissance et la protection du cerveau embryonnaire, et joue un rôle de médiateur anti-inflammatoire. Nous souhaitons étudier le rôle joué par ce facteur pendant la gestation, en cas d’inflammation maternelle. Pour cela, nous souhaitons utiliser une lignée transgénique de souris qui n’expriment pas ce facteur, et une seconde lignée transgénique qui permet d’étudier spécifiquement l’inflammation cérébrale. Dans la mesure où ces colonies sont transférées vers un nouvel établissement, nous souhaitons entretenir et faire reproduire ces deux lignées dans le nouvel environnement afin de voir si elles pourront être utilisées dans des projets ultérieurs.
Bénéfices attendus
De nombreux facteurs de stress, psychosociaux, inflammatoires ou autres, peuvent toucher les femmes enceintes, et on sait aujourd’hui que les conséquences peuvent être néfastes pour le développement du bébé. Cela peut engendrer l’apparition de troubles neurodéveloppementaux (TND), dont l’origine est souvent mal comprise car complexe et multifactorielle. Nos lignées de souris transgéniques permettent l’étude de facteurs protégeant le cerveau de l’inflammation. En transférant ces lignées dans notre nouvel établissement et en s’assurant de leur bonne adaptation, nous pourrons mettre en œuvre des projets enrichissant la connaissance sur le lien entre l’inflammation maternelle et le développement de TND.
Procédures
Identification par puçage : animal vigile, une seule fois à 21 jours, suivie d’un prélèvement de poils. Tous les animaux sont concernés sauf exception. Durée de quelques secondes. Identification par tatouage : animal vigile, une seule fois entre 5 et 10 jours d’âge. Concerne les animaux pour lesquels le puçage est impossible. Ces interventions ne nécessitent pas l’administration d’anti-douleur. Durée de quelques secondes.
Impact sur les animaux
Nos deux lignées d’animaux transgéniques présentent une légère perturbation des rythmes, des capacités reproductives diminuées, et des troubles digestifs (transit ralenti qui augmente le risque de développer des cancers digestifs à partir de l’âge de 6 mois). Lors de tests spécifiques, ils peuvent également présenter une hypersensibilité aux stimuli douloureux, et une hyperréactivité pro-inflammatoire face à une infection. Néanmoins, dans des conditions d’hébergement classiques et en absence de stimulation ou de tests, le bien-être de ces animaux n’est pas altéré.
Devenir
Les animaux seront mis à mort lorsqu’ils seront trop âgés pour permettre le renouvellement de la colonie (autour de 8 mois). Si à la fin du projet il reste des animaux KO de moins de 8 mois, ils seront réutilisés dans des projets futurs. On estime qu'il devrait rester environ 25 animaux KO maximum susceptibles d'être réutilisés.
Remplacement
Nous souhaitons utiliser ces lignées de souris pour étudier dans le futur des perturbations du développement embryonnaire, et il n’existe pas encore de système alternatif capable de modéliser une gestation et de prendre en compte toutes les interactions mère-embryon qui en résultent. De plus, afin d’appliquer au mieux nos résultats à l’humain, il est nécessaire d’utiliser un modèle de mammifère avec un placenta et un système nerveux proches des nôtres. C’est le cas de nos souris. Enfin, l’utilisation d’un modèle transgénique pour effectuer des travaux à l’échelle de l’organisme entier et du système immunitaire ne peut se faire que via un modèle animal. Ces deux modèles existent chez la souris, répondant à tous nos critères précédents, c’est pourquoi nous souhaitons utiliser ces lignées.
Réduction
Les couples d’animaux reproducteurs pourront être utilisés plusieurs fois afin d’entretenir la lignée. Le nombre d’animaux générés sera suffisant pour le maintien de la colonie, et des animaux supplémentaires ne seront générés que s’ils sont nécessaires à la réalisation de tests définis au préalable dans une demande d’autorisation de projet correspondante. Les animaux transgéniques en bonne santé et aptes à se reproduire à la fin du projet pourront être réutilisés dans des projets ultérieurs.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe dans des cages permettant l’expression de leur comportement naturel (bâtons à ronger, de quoi faire des nids). Ils seront habitués à être manipulés par les expérimentateurs et seront transportés dans des tunnels pour réduire leur stress. Les animaux génétiquement modifiés sont observés au moins deux fois par semaine par les expérimentateurs et les zootechniciens tout en veillant à les déranger le moins possible, plus particulièrement en cas de gestation. L’objectif est de surveiller leur comportement, leur posture, et leur aspect général. Ils sont également pesés deux fois par mois. Si des signes anormaux ou une perte de poids atteignant les points limites choisis sont détectés, la surveillance sera renforcée.
Choix des espèces
Les rongeurs sont un modèle de choix pour étudier les troubles du neurodéveloppement (TND) grâce à l’organisation de leur cerveau et leur mode de gestation mammifère comparables à l’humain. Cela permet, entre autres, de se substituer à l’utilisation des primates. De plus, de nombreux modèles transgéniques s’appuient sur la souris plutôt que le rat, c’est pourquoi nous souhaitons profiter de l’expertise préexistante de ces lignées transgéniques pour mener des travaux futurs sur les TND. Les reproducteurs seront utilisés à partir de 8 semaines d’âge. La progéniture sera sevrée à partir de 3 semaines d’âge. En raison du maintien de la colonie, des animaux de tous les âges et de tous les stades de développement seront présents dans notre animalerie.
Etude des comportements sociaux/individuels chez des rats exposés à la cocaine ou l’alcool
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Des rats issus d'autres projets pourront être intégrés à celui-ci s'ils correspondent aux critères d'âge, de poids et de sexe. 336 rats vont être utilisés au total, tous tués à l'issue pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous subissent au moins une chirurgie, et 168 d'entre eux reçoivent un cathéter intraveineux puis s'auto-administrent de la cocaïne ou de l'alcool pendant trois mois, avec chocs électriques sur les pattes pendant le protocole comportemental et syndrome de sevrage ensuite. Le porteur revendique une démarche réductive en testant les mêmes rats avant et après l'exposition, et affirme que le rat est "un modèle de choix, ne pouvant être remplacé" puisqu'il s'auto-administre les substances consommées par l'être humain.
Objectifs
Ce projet vise à améliorer notre compréhension de la susceptibilité individuelle à l’addiction à la cocaïne ou à l’alcool chez les rats, en identifiant des prédicteurs comportementaux de la vulnérabilité à la dépendance au sein des groupes sociaux de rats. L'analyse du comportement joue un rôle essentiel dans l'étude de la vulnérabilité à la dépendance, et les progrès récents dans les techniques de suivi de l'apprentissage automatique ont fourni des informations précieuses. Ce projet combinera des approches comportementales permettant de modéliser les critères d’addiction, observés chez l’homme, à des outils de pointes pour l'analyse comportementale, incluant le «Live Rat Tracker » (LRT) et le « Motion Sequencing (MoSeq2) ». Ces outils permettent d’enregistrer de façon automatique de nombreux comportements sociaux et individuels, au sein d’une cohorte d’animaux durant plusieurs jours. L’inclusion de rats mâles et femelles permettra d’explorer les différences potentielles de développement en matière de susceptibilité à la dépendance à la cocaïne ou l’alcool. Ce projet déterminera donc comment l’exposition à la cocaïne ou l’alcool modifie les comportements sociaux entre congénères. Une analyse fine des marqueurs comportementaux (en groupe vs. addiction) nous permettra de déterminer s’il existe des marqueurs comportementaux permettant d’identifier de façon précoce et non-invasive les individus vulnérables à l’addiction.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est de découvrir s’il existe des marqueurs comportementaux, sociaux ou individuels, pouvant prédire la future vulnérabilité à la cocaïne ou l’alcool des individus testés. Ce projet permettra également de disséquer le rôle de certaines régions d’intérêts dans ces comportements. Ce projet génèrera des résultats comportementaux et moléculaires, permettant d’approfondir nos connaissances dans le domaine des sciences de l’addiction, tant au niveau fondamental que translationnel. En effet, sur la base de nos résultats, il sera possible d’étudier chez l’homme certains comportements spécifiques (sociaux et/ou individuels) afin de tester leur potentiel prédictif. Ainsi, ce projet pourrait apporter de nouvelles perspectives en termes de politique de prévention et de « dépistage » des individus vulnérables à l’addiction.
Procédures
L'ensemble des animaux (n=336) subira au moins une intervention chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie adaptée (implantation puce d’identification, 10min). 168 animaux seront soumis à un deuxième acte chirugical (implantation de cathéter intra-veineux, 45min). 168 animaux seront soumis au protocole d’auto- administration de cocaïne (3 mois). 168 animaux seront soumis au protocole d’auto-administration d’alcool (3 mois).
Impact sur les animaux
Légère: Perte de poids et/ou activité réduite suivant l'intervention chirurgicale, alimentation contrôlée après la phase de récupération chirurgicale, Stress induit par la remise en dyade après la phase de récupération chirurgicale, Syndrome de sevrage (perte de poids et/ou apathie et/ou agressivité) après le protocole d'auto-administration de cocaïne. Modérée: Douleur au niveau des cicatrices suivant la chirurgie, Choc électrique sur les pattes pendant le protocole comportemental.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever leur cerveau pour mener des études immunohistochimiques
Remplacement
Ce projet a pour but d'étudier l'état fonctionnel d'un réseau cérébral dans une pathologie précise. L'étude des comportements de consommation, qu'ils soient physiologiques ou pathologiques, requiert par définition que l'animal soit vigile et libre de ses mouvements et choix. Le rongeur, et plus particulièrement le rat, est donc un modèle de choix, ne pouvant être remplacé pour ce genre d’étude.
Réduction
De par sa nature exploratoire, et dans l’objectif de générer une grande quantité de données, nous utiliserons un nombre prédéfini de sujets (mâles et femelles), en se basant sur notre expérience, supportée par une analyse statistique a priori. Toutefois, dans une démarche réductive, les animaux seront testés plusieurs fois LRT, avant et après l’exposition aux protocoles d’addiction, permettant des analyses intra-sujet. De plus, après obtention de l’accord auprès de la SBEA (Structure du bien être animal de l’établissement), des animaux issus d’autres projets (âge, poids, sexe correspondant à nos conditions expérimentales) pourraient être intégrés au projet.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par 2 dans leur cage à l'animalerie, avec accès ad libitum à l'eau. La nourriture sera contrôlée afin de garder les animaux à un poids conforme à la législation en vigueur concernant les conditions d’hébergement en animalerie. Les cages sont enrichies grâce à la présence d'objets divers et variés (bâtonnets en bois, rouleau en carton…changés régulièrement afin de diversifier au maximum l’environnement des animaux). Durant les sessions LRT, les animaux sont monitorés en temps réel via une interface informatique par contrôle visuel, permettant d’intervenir rapidement en cas de besoin. La gestion de la douleur pendant et après les procédures douloureuses et les expérimentations est toujours prise en compte par des personnels compétents et sera améliorée si besoin par injection d'analgésiques spécifiques. L'état de santé général de tous les animaux de l'étude est suivi quotidiennement, ce qui nous permet de réagir immédiatement et de manière appropriée en cas de besoin. En cas de souffrance (prostration, poils hérissés, absence de toilettage, dos courbé...) et/ou de perte importante de poids, l’animal sera isolé et aura accès ad libitum à une nourriture enrichie et un traitement antidouleur sera mis en place si besoin. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie appropriée.
Choix des espèces
Le rat est un modèle animal de choix pour l'étude de l'addiction. Les modèles comportementaux de référence sont connus et maîtrisés, et il existe de nombreux tests comportementaux permettant de tester les différents symptômes de la pathologie. Par ailleurs, l'étude des comportements de consommation, qu'ils soient physiologiques ou pathologiques, requiert par définition que l'animal soit vigile et libre de ses mouvements. Le rongeur, et plus particulièrement le rat, est donc un modèle de choix, puisqu'il s'auto-administre l'ensemble des agents toxicologiques consommés par l'homme. Nous travaillerons chez le rat adolescent/jeune adulte (7-8 semaines), une période critique de vulnérabilité à l’addiction, au cours de laquelle les interactions jouent un rôle important dans le développement.
Etude de l’impulsivité et des troubles motivationnels dans un modèle murin de démence fronto-temporale
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un tatouage des phalanges et le prélèvement d'un morceau d'oreille, cinq jours de gavage quotidien, une restriction alimentaire, puis un test comportemental de trente minutes par jour pendant onze semaines consécutives. L'enjeu déclaré est de savoir si des souris porteuses d'une mutation du gène FUS présentent des troubles de la motivation et de l'impulsivité, et si remettre la protéine dans le noyau des neurones les atténue. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire" de recourir à un modèle animal reproduisant la complexité comportementale et structurelle du système nerveux central humain.
Objectifs
La démence fronto-temporale (DFT) est une maladie maladie neurodégénérative incurable caractérisée par l’atteinte de deux structures majeures dans le cerveau. Les symptômes des patients atteints de DFT sont multiples et peuvent inclure des troubles liés au jeu d’argent, à l'hyperphagie et à la consommation de drogue. Tous ces comportements peuvent résulter d'une altération de la motivation et/ou de l'impulsivité. Ce type d’altérations est peu étudiée. Nous avons dans notre laboratoire un modèle de souris qui mime cette maladie en reproduisant la mutation d’une protéine mutée chez les patients. Ce projet a deux buts. Le premier est de regarder si ces souris présentent des problèmes de motivation et/d’impulsivité. Le second but est de voir si le fait de relocaliser cette protéine dans le noyau des neurones est suffisant pour atténuer ces problèmes comportementaux.
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle, les troubles des comportements compulsifs dans la DFT sont très peu étudiés alors qu’ils peuvent être à l’origine de souffrances physiques (alcoolisation, hyperphagie) et/ou mentale importantes. Ce projet pourrait permettre de mieux comprendre ces comportements. Par ailleurs, si le fait de remettre la protéine mutée à sa place s’avère efficace, cela pourrait orienter les prochaines recherches pharmacologiques ou pharmaceutiques vers une stratégie visant à relocaliser cette protéine à sa place normale chez les patients souffrant de maladie qui affectent le cerveau.
Procédures
Les animaux recevront un traitement (administration par gavage sur animal vigil afin de limiter les risques de fausse route) durant 5 jours, à raison de 1 fois par jour. La durée du gavage est d’environ 20 secondes. Nous réaliserons une tâche d’apprentissage qui nécessite que les souris soient motivées pour la réaliser. Pour atteindre ce niveau de motivation, la seule chose connue à ce jour est la mise en place d’une légère restriction alimentaire (qui vise à réduire le poids cible de l’animal est à 5%). Les souris passeront un test (non invasif) tous les jours pendant 11 semaines consécutive à raison de 30 minutes par jour.
Impact sur les animaux
6 types de nuisances sont attendues au cours de cette étude : 1- L’administration par gavage du traitement peut entrainer un stress lié à la contention transitoire et à l’administration du traitement ainsi que des fausses routes. 2- Le traitement en tant que tel pourrait avoir des effets secondaires mais de nombreuses études utilisent ce composé et aucune n’a fait remonter un effet secondaire notoire et délétère. 3- Le stress que pourrait causer la réalisation de la tache comportementale. 4- La restriction alimentaire nécessaire pour la réalisation de la tâche 5- Afin d’identifier les souris et de réaliser le génotypage, nous devons effectuer un tatouage (aux niveaux des doigts) et un prélèvement d’un morceau d’oreille (trou d’environ 1 mm de diamètre). Ceci entraine une douleur aiguë et transitoire.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à l’issue des procédures car nous avons besoin de prélever les tissus pour vérifier que notre protéine d’intérêt (FUS) soit à nouveau à sa place (dans le noyau des neurones) mais aussi pour étudier les impacts au niveau microscopique (moléculaire, cellulaire et biologique) de notre intervention.
Remplacement
Ce projet a pour but d’étudier si la DFT est associée à des troubles motivationnels et compulsifs et si l’on peut modifier l’apparition de ces troubles en annulant une mutation. Pour répondre à ces questions, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal qui reproduit à la fois la complexité comportementale mais aussi celle structurelle du système nerveux central, notamment avec les différents intervenants cellulaires retrouvés dans le système nerveux central chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaires à la bonne réalisation de ce projet a été calculé, d’après nos travaux préliminaires, de manière à obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Par ailleurs, pour limiter le nombre total d’animaux générés, nous proposons ici de réaliser les analyses histologiques et moléculaires sur les mêmes animaux que ceux chez qui auront réalisé une des procédures. Pour limiter le nombre total d’animaux générés et améliorer nos connaissances de la maladie, nous proposons d’utiliser les mâles et les femelles. Par ailleurs, nous avons décidé de réaliser une première étude pilote qui sera un point de décision entre la suite de la réalisation, un non, du projet.
Raffinement
L’enrichissement de l’environnement des animaux (bâtonnets à ronger, coton compressé pour faire des nids, maisons de carton blanc), le maintien des interactions sociales (les souris sont gardées à plusieurs par cage tout au long de leur vie) et la surveillance quotidienne des animaux permettront d’assurer de leur bien-être et de détecter rapidement tout changement de comportement associé ou non à la pathologie étudiée afin qu’il puisse être pris en charge. Nous avons établi des points-limites clairs afin de pouvoir soustraire l’animal à la souffrance si nécessaire. Les expérimentateurs en charge sont formés à chaque procédure et nous avons une très bonne connaissance du modèle utilisé. Nous pourrons ainsi facilement déceler un éventuel comportement anormal.
Choix des espèces
Les modèles de souris transgéniques sont les plus appropriés à notre étude car ils présentent le niveau de complexité structurelle du cerveau adéquat, une séquence de notre gène d’intérêt (Fus) bien concernée d’un point de vue phylogénétique et des capacités cognitives qui nous permettent d’évaluer des troubles retrouvés chez les patients. Les études seront réalisées sur des souris adultes (âgées de 2/3 mois au début des procédures) car les patients souffrant de DFT liée à FUS sont toujours des patients adultes.
Intérêt de l’association de deux agents pharmacologiques pour améliorer la mémoire chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
392 souris vont être utilisées, toutes tuées et leur cerveau prélevé, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit deux ou trois injections sous contention, une amnésie est provoquée chez une partie d'entre elles, et la moitié du groupe passe par une chirurgie sans réveil de moins de cinq minutes. L'objet est de vérifier si l'association de deux molécules améliore la mémoire, piste que le porteur relie à la maladie d'Alzheimer sans dépasser le stade de la preuve de concept chez la souris. Il annonce jusqu'à trois expositions à un test comportemental qui "n'engendre aucune nuisance", sans préciser lequel.
Objectifs
Plusieurs données de la littérature indiquent que l’inhibition d’une enzyme cérébrale, la phosphodiestérase 7 (PDE7), pourrait s’avérer être une stratégie intéressante pour traiter les troubles de la mémoire induits par la maladie d’Alzheimer. En parallèle, il a également été montré que l’activation de certains récepteurs cérébraux (les récepteurs à la sérotonine de type 4, notés 5-HT4) engendrait des effets bénéfiques sur la mémoire chez l’animal. Notre hypothèse de recherche est que l’activation des récepteurs 5-HT4, conjuguée à l’inhibition des PDE7, exercerait des effets bénéfiques puissants sur la mémoire. Notre étude vise à démontrer, chez l’animal, la preuve d’intérêt de cette association. Cette étude pilote sera réalisée chez la souris adulte en condition physiologique ou pathologique, en induisant une amnésie chez les animaux.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de valider la preuve de concept de l’intérêt d’une association de deux agents pharmacologiques pour lutter contre les troubles de la mémoire chez la souris et permettra d’identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents.
Procédures
Toutes les souris du projet seront exposées à : - 2 ou 3 injections aigües d’agents pharmacologiques. Chaque injection (voie intra-péritonéale et sous-cutanée) nécessite une contention de l’animal et prendra environ une minute par souris. - au maximum 3 expositions à un test comportemental d’une durée maximale de 3 fois 10 minutes par exposition, selon le test utilisé. Les tests comportementaux choisis n’engendrent aucune nuisance chez l’animal. Enfin, la moitié des souris du projet seront exposées à une procédure chirurgicale sans réveil, menée sous analgésie et anesthésie profonde, d’une durée inférieure à 5 minutes.
Impact sur les animaux
Lors de ce projet, les animaux vont subir des administrations par voies intra-péritonéale et sous-cutanée nécessitant une contention. Un stress physique et une douleur légère dus aux injections sont attendus lors de ces manipulations. Aucune nuisance sur la souris n’est attendue suite à la réalisation des tâches comportementales. Enfin, concernant les agents pharmacologiques utilisés, aucun d’entre eux, aux doses envisagées, n’est connu pour induire des nuisances ou effets indésirables chez la souris.
Devenir
A l’issue de chaque procédure présentée dans ce projet, les animaux seront tous mises à mort soit les 392 souris. Les cerveaux de tous les animaux seront prélevés afin de réaliser des études post-mortem complémentaires.
Remplacement
Ce projet vise à favoriser le développement de nouveaux médicaments susceptibles d’avoir un intérêt dans le cadre de la prévention et/ou le traitement de pathologies telles que la maladie d’Alzheimer. Or la recherche de nouveaux médicaments nécessite (scientifiquement et règlementairement) l’utilisation d’espèces animales. De plus, l’évaluation des performances de mémoire ne peut être réalisée que sur un organisme capable d’effectuer une tâche cognitive (ici un test de mémoire de travail spatiale). Ainsi, aucun remplacement par des modèles in vitro ou in silico (modèles mathématiques, bio-informatique) ne peut être réalisé.
Réduction
Un total de 392 souris sera nécessaire pour cette étude. En faveur d’une réduction du nombre d’animaux utilisé, nous avons choisi d’utiliser à la fois des souris femelles et des souris mâles. Nous avons également choisi de réaliser successivement les trois sessions expérimentales sur les mêmes souris et de poursuivre ces études comportementales par des mesures post-mortem.
Raffinement
Afin de réduire la douleur, souffrance et angoisse infligées, les animaux seront maintenus dans des conditions d’hébergement optimales et stables : température, cycle de lumière, hygrométrie, enrichissement minimal du milieu d’hébergement (maisonnette en papier mâché, papier kraft). Ils seront surveillés quotidiennement par un personnel qualifié et une attention particulière sera apportée à l’apparence physique externe des animaux, aux variations éventuelles de poids ainsi qu’aux changements de comportements. Les injections intra-péritonéales et sous-cutanées seront réalisées exclusivement par un personnel qualifié. Afin de diminuer le stress de nos animaux, un protocole de familiarisation des animaux à l’animalerie et à l’expérimentateur sera mis en place sous la forme de manipulation dès l’arrivée des animaux au sein de notre animalerie. Afin de réduire la douleur et la détresse de nos animaux nous avons choisi un point limite précoce et compatible avec les objectifs scientifiques de notre recherche. Pour la procédure chirurgicale sans réveil, les animaux seront analgésiés et anesthésiés profondément pour éviter toute douleur durant cette procédure.
Choix des espèces
Les souris font partie des espèces animales les plus exploitées en recherche biomédicale du fait de leur facilité de reproduction et de la similarité du système nerveux central qu’elles présentent avec l’Homme. Leur comportement est bien décrit et il est possible d’en mesurer les modifications. Les modèles murins possèdent une bonne faculté d’apprentissage justifiant leur utilisation dans l’étude de la mémoire. Des souris de 8 semaines d’âge seront utilisées dans ce projet, un âge auquel les grandes fonctions physiologiques sont arrivées à maturité.
Communication intra corporelle dans un poisson
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Le thon rouge n'étant pas manipulable en captivité, 24 bars d'élevage sont utilisés à sa place pour mettre au point une balise électronique implantée censée suivre les migrations d'un poisson de forte valeur commerciale. Ces 24 individus, tués à l'issue, subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré : implantation d'électrodes sous la peau et dans le muscle dorsal sous anesthésie, moins de trente minutes d'opération, 24 heures dans un couloir de nage, puis exposition à des courants électriques. Les électrodes sont récupérées sur les cadavres. Le porteur cale l'intensité des courants sur les consignes applicables aux êtres humains et en déduit qu'elle ne "devrait pas causer des nuisances", tout en indiquant qu'elle pourrait provoquer un picotement dans le muscle.
Objectifs
Les expérimentations décrites dans cette demande visent à avancer sur la compréhension du cycle de vie du thon rouge, un poisson migrateur de grand valeur culturel et économique en France. Il est proposé de développer des moyens d’observation pour comprendre la réponse physiologique des animaux à leur environnement. Nous travaillons au développement d’une marque électronique combinant une marque interne pour collecter des informations physiologiques (température corporelle, fréquence cardiaque…) et une marque satellite de type ‘pop-up’ permettant de collecter des informations environnementaux (température, pression, lumière …) pendant les migrations, et de les transmettre par satellite à l’issue du déploiement à la surface de la mer. Pour cela, il est nécessaire d’établir une communication intracorporelle entre le capteur implanté (marque interne) et le concentrateur des informations (marque externe). Notre choix s’est porté sur l'utilisation de la conductivité électrique des tissus biologiques pour transmettre un signal électrique de très faible intensité. Nous souhaitons donc mettre en œuvre deux expérimentations. Avant toute chose, une expérimentation sur le thon rouge n’est pas envisageable. Nous proposons de réaliser ces expérimentations sur une espèce élevée en captivité, le bar, Dicentrarchus labrax. La première expérimentation vise à confirmer que les très faibles courants utilisés restent imperceptibles pour le poisson. La gamme d'intensité des courants de stimulation est basée sur les consignes pour les êtres humains et donc ne devrait pas causer des nuisances. Pendant l'exposition aux courants électriques, nous évaluons leur innocuité avec des indicateurs physiologiques et comportementaux. La seconde expérimentation a pour objectif de mettre en œuvre une communication intracorporelle afin de valider son principe.
Bénéfices attendus
Ces mesures permettront d’une part de vérifier l'innocuité des dispositifs de communication intracorporelle. La deuxième phase permettra de valider la possibilité de faire communiquer deux dispositifs électroniques au travers du corps de l'animal en vue du développement d'un réseau de capteurs implantés. A l’issue de ces deux expérimentations, nous devrions pouvoir concevoir un premier prototype de marque implantée communicante pour le thon rouge.
Procédures
Les poissons seront équipés avec des électrodes en Inox très fines et flexibles, sous cutanées et dans le muscle dorsal, sous anesthésie générale. La durée de l'opération est inférieure à 30 minutes. Cette chirurgie sera suivie par 24 heures de récupération, protégé des perturbations humaines. Puis, chaque individu sera soumis à des stimulations par courant électrique à très faible intensité.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont le stress du poisson lors des manipulations et de l'anesthésie, puis la nuisance d'avoir des électrodes très fines sous la peau et à la surface du muscle. Les individus seront maintenus pendant 24 heures dans un couloir de nage. L'intensité maximale du courant pourrait provoquer un picotement dans le muscle mais cette intensité est imperceptible chez l'homme.
Devenir
A la fin de la procédure, les poissons seront euthanasiés pour récupérer les électrodes.
Remplacement
Cette étude, qui implique la mesure des facteurs de conditions corporelles et des réponses physiologiques doit être réalisée sur des animaux. Il n’est pas possible de remplacer les poissons par un autre modèle pour ce type de procédures.
Réduction
Le nombre de 12 individus pour chacune des procédures (12+12 = 24) est basé sur une analyse de puissance avec le logiciel G*Power.
Raffinement
Le protocole de manipulation et d’anesthésie est optimisé et parfaitement maîtrisé. Les électrodes sont très fines mais très résistantes et flexibles. Leur finesse et flexibilité minimisent la nuisance au poisson, et lui permettent une liberté de mouvement. Pendant les expériences les poissons seront protégés de toute nuisance visuelle et sonore. Pendant l'exposition aux courants électriques, nous évaluons leur innocuité avec des indicateurs physiologiques et comportementaux.
Choix des espèces
Le bar est une des principales espèces élevées en pisciculture et sa physiologie est bien étudiée. Les individus seront tous adultes et sexuellement matures, pour permettre le bon placement des électrodes.
Etude de l’implication des cellules gliales dans le développement d’une hypersensibilité cutanée faciale dans la migraine chez le rat femelle
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Injectées tous les deux jours pendant neuf jours avec une molécule qui déclenche une crise migraineuse, 320 rates subissent ensuite l'application d'un filament sur la face pour mesurer leur hypersensibilité à la douleur. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et toutes les rates sont tuées sous anesthésie profonde pour prélever leurs tissus nerveux. L'objectif porte sur le rôle des astrocytes dans le déclenchement de l'allodynie, avec la perspective annoncée de nouvelles cibles contre la douleur chez l'être humain. Les nuisances attendues sont estimées à partir de travaux menés sur des rats mâles, alors que le projet porte sur des femelles.
Objectifs
La migraine est une pathologie qui a un fort impact sur la santé publique (12-15% de la population touchée). Une des signatures comportementales de la migraine est l’hypersensibilité à la douleur mécanique cutanée appelée allodynie qui représente en plus de la douleur spontanée un symptôme très handicapant pour les malades. L’allodynie correspond à une douleur provoquée par une stimulation normalement non douloureuse qui peut être déclenchée suite à une inflammation. En temps normal, les informations tactiles et douloureuses n’aboutissent pas au même niveau de la moelle épinière ou du tronc cérébral, les deux modalités sensorielles (tact et douleur) sont donc normalement séparées. En conditions pathologiques, par exemple lors d’une allodynie, l’information tactile devient capable d’activer des neurones nociceptifs, grâce à un circuit qui implique plusieurs cellules. Le tact va alors devenir douleur (allodynie mécanique). Ce processus va provoquer l'activation de plusieurs populations neuronales et implique également une population spécifique de cellules gliales, les astrocytes. Cependant, peu de choses sont connues sur ces cellules et leur implication dans le déclenchement de l’allodynie .L’objectif de ce projet va consister à étudier l’implication des astrocytes et plus précisément des canaux potassiques astrocytaires dans un modèle de migraine chronique .Ce projet combinera des études comportementales et d’expression protéique. Il présente donc un intérêt fondamental, et également un intérêt plus appliqué en permettant éventuellement de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques visant à diminuer les douleurs pathologiques chez l’homme.
Bénéfices attendus
La migraine est une pathologie qui a un fort impact sur la santé publique (12-15% de la population touchée). Les traitements proposés ont une efficacité limitée, surtout au stade chronique de la maladie. Le développement et l'évaluation des effets antalgiques de nouvelles molécules est indispensable pour l’amélioration des thérapeutiques.
Procédures
Les injections intra péritonéales (fréquence: 1 injection tous les 2j pendant 9j/ durée: 30s) et les perfusions (fréquence: 1/ durée 30min/ sans réveil) seront réalisées par du personnel formé et compétent, sous la responsabilité des membres de la Structure du Bien Etre Animal. Après une phase d'habituation, des tests comportementaux (test d'allodynie suite à l'application d'un filament au niveau de la face) seront réalisés (habituation+test: 35min/ test de la face tous les 2 jours).
Impact sur les animaux
Les résultats obtenus des travaux des autres laboratoires avec le modèle NTG ne montrent pas d'effets indésirables sur les animaux autre que la développement d'une allodynie. Ce modèle a été réalisé sur des rats mâles, dont les nuisances sont le développement de l'allodynie mécanique au niveau de la zone péri orbitale après l'application de filament de vF (modérée). Les rats doivent pouvoir continuer à se mouvoir, se toiletter, exercer leurs gestes habituels.
Devenir
A la fin des procédures d'études comportementales, les animaux seront profondément anesthésiés et seront mis à mort: pour prélever les tissus nerveux d'intérêts afin de réaliser une quantification protéique ou une analyse immunohistochimique.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet de remplacer ce protocole. Il est nécessaire de réaliser ces études in vivo, car l’intégration de la douleur implique de nombreuses régions du système nerveux aussi bien central que périphérique (fibres afférentes). Des études comportementales chez l’animal vivant sont donc nécessaires pour mettre en évidence l’installation d’une l’allodynie mécanique après injection de NTG.
Réduction
Le nombre de 6 rats /groupe pour les études comportementales et moléculaires est d’après nos données antérieures au sein du laboratoire le minimum requis pour discriminer un effet statistique significatif . Cependant, plusieurs étapes sont limitantes donc il est préférable de prévoir 10 animaux par groupe: habituation, injection,comportement, prélèvements et préparation des échantillons. C'est un modèle que le laboratoire veut mettre en place, donc, pour chaque procédure, nous allons adapter notre approche statistique aux données obtenues afin d'obtenir des résultats statistiquement fiables et pertinents avec une puissance d’analyse d’au moins 70%. D’abord, un test de significativité sera réalisé afin de déterminer si les données suivent une distribution normale, puis un test d’égalité des variances avant de confronter les valeurs avec un test paramétrique. Dans le cas où le test de normalité soit significatif ou les variances ne puissent pas être considérées égales, nous allons donc utiliser des tests non paramétriques. La significativité sera définie pour une valeur de p≤0,05. Les groupes non stimulés (NS) seront réalisés en priorité; si les résultats obtenus sont significatifs, nous ne réaliserons pas les groupes stimulés (St).
Raffinement
Préalablement à toutes études comportementales, les animaux sont (i) hébergés dans des cages à environnement enrichi dans notre animalerie, pendant une semaine, et (ii) soumis à des séances d’habituation, pendant 4 jours, afin de diminuer le stress lié au nouvel environnement et à la manipulation par l’expérimentateur. Pour les injections, les rats seront préalablement anesthésiés. L’anesthésie adéquate des animaux est confirmée par l’absence de réflexe de retrait de la patte en réponse à un pincement de la patte postérieure. L'état général de l'animal est surveillé tous les jours avec contrôle du poids. Les points limites des animaux sont identifées par une liste définie. Si au cours de l’expérimentation, l’animal a de grosses difficultés à se déplacer, se relever pour se nourrir, l’animal sera euthanasié par dose létale de pentobarbital.
Choix des espèces
La souche de rat Sprague-Dawley est couramment utilisée au sein du laboratoire depuis de nombreuses années et dans les études précédentes sur le sujet dans d’autres laboratoires. C’est par ailleurs un des modèles les plus utilisés pour les études comportementales dans le domaine de la douleur. Nous utiliserons des animaux entre 7-10 semaines, pour comparer avec les données du laboratoire.
Etude de l’effet de la phéromone apaisante du lapin (Rabbit Appeasing Pheromone, RAP) sur le développement du microbiote intestinal du lapereau et implications fonctionnelles sur la physiologie des systèmes digestifs et immunitaires
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Réduire les troubles digestifs du sevrage et l'usage d'antibiotiques dans les élevages de lapins : c'est à cette fin qu'une phéromone de synthèse est testée sur 6 lapines et 48 lapereaux, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Chaque lapereau est immobilisé et piqué à la veine d'une patte arrière à l'état éveillé, jusqu'à six fois à raison d'une par semaine, et trente-deux d'entre eux vivent seuls en cage grillagée pendant trente-cinq jours, vingt-trois heures par jour en semaine et vingt-quatre le week-end. Le porteur reconnaît que cet hébergement individuel peut provoquer des comportements anormaux et une baisse d'activité, et que la collecte hebdomadaire de leurs fèces molles les prive d'un aliment qu'ils consomment normalement. Les 48 lapereaux sont tués au trente-cinquième ou au soixante-dixième jour pour prélever leur intestin, les 6 mères étant gardées vivantes, jeunes et en bonne santé, pour de futures procédures.
Objectifs
Le bien-être des lapins domestiques est une préoccupation croissante en Europe. Qu'ils soient des animaux de compagnie ou d'élevage, ils sont souvent soumis à des situations stressantes comme la manipulation, les changements d'environnement, les rencontres avec d'autres lapins, les déplacements ou les visites chez le vétérinaire. Il est crucial d'améliorer l'élevage des lapins pour les rendre plus résistants et mieux adaptés à leur environnement. Aujourd'hui, l'élevage vise à assurer leur bien-être, à optimiser leur alimentation, à renforcer leur système immunitaire et à réduire l'usage des antibiotiques. Le microbiote (l’ensemble des virus, bactéries, champignons) intestinal des lapins joue un rôle vital dans ces objectifs. Il influence la digestion, le métabolisme, la santé intestinale, l'immunité et même le fonctionnement cérébral. Les premières semaines de vie sont essentielles pour le développement du microbiote car c'est à ce moment-là que l'intestin des lapins est colonisé par des micro-organismes. Ce projet de recherche examine si l'utilisation de phéromones apaisantes maternelles durant les premières semaines de vie des lapereaux, notamment lors de moments tels que la séparation de la mère, le sevrage et le mélange d'animaux, peut réduire le stress et influencer la composition du microbiote intestinal. Des études antérieures suggèrent que les phéromones pourraient influencer le microbiote. Cette recherche vise à approfondir ces connaissances en examinant l'effet des phéromones sur différentes espèces d'élevage, y compris les lapins, qui sont particulièrement sujets à des problèmes intestinaux. Réduire l'usage d'antibiotiques dans l'élevage des lapins nécessite de nouvelles approches pour maintenir leur santé, en particulier pour prévenir les troubles digestifs après le sevrage, liés à des déséquilibres dans le microbiote intestinal et/ou à une immaturité de l'intestin et/ou du système immunitaire. Cette étude vise à déterminer si l'exposition des lapereaux aux phéromones pendant leurs premières semaines de vie peut favoriser le développement d'un microbiote intestinal sain, ainsi que la maturation et le bon fonctionnement de leur système digestif et immunitaire. Pour ce faire, différents aspects seront étudiés, comme la composition du microbiote intestinal, la fonction immunitaire, la structure de l'intestin, la capacité de l'intestin à agir comme barrière protectrice, les capacités digestives, ainsi que le comportement des animaux.
Bénéfices attendus
Le bien-être des lapins de compagnie et d'élevage est de plus en plus important en Europe. Par exemple, dans les élevages de lapins, les maladies intestinales restent une grande menace. Le stress peut affaiblir le système immunitaire, entraînant des réponses immunitaires moins efficaces. Cela peut causer des problèmes digestifs après le sevrage, une période de grands changements pour les lapins. Leur système immunitaire n'est pas encore complètement développé à ce stade. Le microbiote intestinal joue un rôle crucial dans le développement du système immunitaire et digestif. Une idée intéressante pour améliorer la santé des lapins, et prévenir les maladies intestinales, est de favoriser un bon microbiote. Utiliser une phéromone apaisante maternelle de lapin pourrait aider à réduire le stress et à améliorer leur bien-être. Ce projet vise à montrer comment cette phéromone peut aider à développer un microbiote intestinal sain et diversifié, renforçant ainsi les défenses immunitaires et digestives et réduisant les effets du stress. À long terme, cela pourrait réduire l'utilisation d'antibiotiques chez les animaux domestiques, contribuant ainsi à lutter contre l'antibiorésistance et à améliorer les pratiques d'élevage, conformément au concept "Une seule santé".
Procédures
Tous les lapereaux (48 au maximum) subiront au moins une fois une immobilisation et un prélèvement sanguin réalisé sur animaux éveillés. Cette intervention (immobilisation et prise de sang) devrait être d'une durée inférieure à 10 minutes/lapin. Pour deux tiers des lapereaux (32 au maximum), cette intervention (immobilisation et prise de sang) sera répétée encore 5 fois, à raison d'une fois/semaine, jusqu'à la fin de la procédure au 70ème jour. Deux tiers des lapereaux (32 lapereaux au maximum) seront hébergés individuellement, toutefois sans isolement visuel, olfactif et auditif d'avec les autres lapins, et dans des cages métalliques grillagées spacieuces fournies avec du matériel d'enrichissement, pendant 35 jours, à raison de 23h maximum par jour les jours de semaine, et 24h par jour le week-end. En effet, les lapereaux issus d’une même portée (pour assurer la compatibilité avec les autres lapins) seront sortis de leurs cages et regroupés dans un « parc d’activités » (enclos sur 2 niveaux, avec paille, matériel à ronger, jouets, tunnel, rampe, cabane) pour leur permettre exercice physique et socialisation avec les autres lapins et les habituer à la manipulation, à raison d’1h/jour minimum, tous les jours de semaine.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les nuisances attendues pour les animaux sont représentées par : (i) les conditions d’hébergement puisque dans la phase 2 de l’étude, les animaux seront hébergés individuellement (sans isolement visuel, auditif et olfactif) au-delà de 24h. Cela peut conduire à l’apparition de comportements anormaux chez les animaux, une baisse de leur activité physique et à une altération de leur bien-être ; (ii) par la privation d’une partie de leurs fèces molles lors des prélèvements hebdomadaires de ceux-ci, empêchant leur consommation si celle-ci se met en place avant la fin de l’étude, pouvant possiblement altérer les apports nutritionnels au lapin ; (iii) par la manipulation et la contention des lapereaux lors des pesées et prises de sang dans la phase 2, possiblement sources de stress psychologique; (iv) par l’introduction d’une aiguille dans la veine de la patte arrière sur animal éveillé lors des prises de sang dans la phase 2, qui peut être source de douleur et possiblement créer un hématome sur le site du prélèvement; (v) par la piqûre pour l'anesthésie préalable à l’injection d’euthanasiant lors de la mise à mort des animaux (au 35e et 70e jour) qui peut être source de douleur.
Devenir
Les 6 lapines gestantes puis mères n'auront subi qu'une procédure légère (exposition au traitement pendant 45 jours, et seulement pour la moitié d'entre elles de surcroit, le groupe placebo n'étant pas exposé à la phéromone apaisante), elles seront encore jeunes, attendues en bonne santé, et donc pourront être réutilisées dans de futures procédures. Tous les laperaux (48 individus au maximum) seront mis à mort au cours de la procédure (soit au 35ème jour pour 1/3 d'entre eux, soit au 70ème jour pour 2/3 d'entre eux) car l'étude implique des prélèvements léthaux, qui seront réalisés post-mortem: tissus intestinaux (section et muqueuse de l'iléon) et contenu intestinaux (digesta du caecum et de l'iléon). Ces prélèvements seront utilisés dans des analyses biologiques visant notamment à déterminer la composition du microbiote (proportion et identité des différentes bactéries), la présence de certaines espèces bactériennes favorables, la structure/architecture de la muqueuse intestinale, à mesurer l'expression de certains gènes modulant le système immunitaire et la fonction barrière intestinale.
Remplacement
Il s’agit d’une étude de recherche fondamentale investiguant les effets de la phéromone apaisante de lapin sur le comportement, les paramètres d'élevage, la physiologie des systèmes digestifs et immunitaires, et le microbiote (communauté des micro-organismes) du lapin, le tout formant des systèmes biologiques interdépendants et s’influençant mutuellement. En tant qu'étude de physiologie, elle doit nécessairement porter sur des êtres vivants, qui représentent des systèmes biologiques intégrés, où de multiples organes/tissus fonctionnent de façon associée et coordonnée. En effet, l’utilisation de traitement phéromonal est une stimulation sensorielle par exposition à des phéromones qui nécessite l’utilisation d’organisme entier pouvant détecter et réagir aux composés testés. La détection de ces composés peut engendrer une cascade de réactions physiologiques pouvant mener à une modification du comportement ou de la physiologie de l’animal. Cela ne peut être obtenu et observé que sur animaux entiers pouvant pleinement exprimer leurs comportements et physiologies naturels. Il n'existe pas actuellement de méthodes de remplacement pouvant simuler ces changements suite à une stimulation sensorielle. Cela nécessite donc l’implication d’êtres vivants, dans ce cas des lapins.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans l'étude est déterminé par des calculs statistiques pour détecter un effet significatif du traitement, basés sur des études précédentes. En fonction des données et des tests, 3 à 12 unités par traitement sont nécessaires pour observer une différence significative entre les groupes (placebo vs. phéromone). Dans la phase 1, les lapereaux sont logés ensemble, donc l'unité est la cage/portée en raison de la collecte des fèces qui ne peut être individualisée. Chaque groupe comprendra au moins 3 lapines gestantes pour garantir une variété génétique et une représentativité des résultats et permettre l’analyse statistique. Cela signifie que 18 à 24 lapereaux naîtront ensuite dans chaque groupe (selon le taux de naissance et de mortalité des lapereaux). A la fin de la phase 1 et avant la phase 2, un tiers des lapereaux sera mis à mort, laissant 12 à 16 lapereaux pour être logés individuellement et collecter leurs fèces de manière individuelle. Tous les paramètres mesurés seront alors rapportés à chaque lapereau qui est ici l’unité. Les analyses statistiques compareront les traitements sur les paramètres biologiques. Des modèles statistiques seront utilisés, avec des analyses multivariées dans la phase 2. Des précautions seront prises pour éviter les biais (randomisation, aveuglement des traitements, etc.).
Raffinement
Les cages, métalliques à barreaux, sont fournies d’une litière, une plateforme/abri, du matériel à ronger (buchettes en bois, boules en osiers, balles de foin, balle en plastique). Dans la phase 1, une boite à nid à rebords hauts avec litière est fournie aux lapines gestantes. Dans chaque salle sont réglés les paramètres nécessaires à l’espèce en termes de température, luminosité, ventilation et humidité. Pour compenser l’hébergement individuel dans la phase 2, les cages seront les unes à côté des autres pour permettre le contact visuel, olfactif et auditif entre les lapins. De plus, lors de cette phase, les lapereaux issus d’une même portée seront sortis de leurs cages et regroupés dans un « parc d’activités » (enclos sur 2 niveaux, avec paille, matériel à ronger, jouets, tunnel, rampe, cabane) pour leur permettre exercice physique et socialisation et les habituer à la manipulation, à raison d’1h/jour minimum, tous les jours de semaine. Afin de limiter la réaction de peur des lapins, l’opérateur frappe 3 fois à la porte pour avertir de son entrée. Aussi, des séances de socialisation (caresser les lapins dans leur cage) seront prévues pour limiter la peur des lapins durant la sortie de la cage et des manipulations. Les prélèvements sanguins respectent les recommandations en termes de volumes et fréquences, et sont effectués par un vétérinaire et/ou un opérateur expérimenté, toujours en binôme avec un autre operateur formé à la contention. Les prises de sang se déroulent dans une salle différente à l’élevage, loin des autres lapins, dans une ambiance calme. Pour éviter la réaction de douleur du lapin à la perforation de la peau, un gel anesthésique local est appliqué avant la ponction sanguine. Une serviette pourra être utilisée pour mieux contenir le lapin et diminuer sa peur. La pesée des lapins provoque peu de stress car les animaux sont introduits dans une boite qui est posée sur la balance, évitant ainsi la contention des animaux. La pesée servira aussi à suivre la croissance des animaux et détecter d’éventuels problèmes de santé. De même, lors du recueil des féces molles au crépuscule des lapins, l’opérateur notera si des comportements anormaux (par exemple, rongement des barreaux) se manifestent à ce moment particulier d’activité plus élevée des lapins.
Choix des espèces
La phéromone apaisante testée est une version artificielle de la phéromone que les mères lapines produisent pour calmer leurs petits après la naissance. Nous avons choisi d'étudier les lapins car ce sont des mammifères herbivores à un seul estomac, souvent utilisés en laboratoire et pour lesquels nous disposons de nombreuses méthodes d'analyse validées. Les résultats de cette recherche pourraient également être appliqués et bénéficier aux lapins de compagnie et d'élevage en améliorant leur santé intestinale et leur bien-être. Nous utilisons des lapines gestantes adultes car elles sont sexuellement matures, et des lapereaux juvéniles, depuis la naissance jusqu'à 10 semaines, avant qu'ils ne soient sexuellement matures. Cette période d'âge jeune est cruciale pour le développement de leur microbiote intestinal, influencé par la génétique, l'alimentation, l'hygiène, l'environnement et le stress. Le sevrage, qui marque le début de l'alimentation solide, peut être stressant pour les lapereaux, perturbant leur flore intestinale et leur santé digestive et immunitaire. Nous couvrons donc tous les moments importants pour comprendre comment le microbiote intestinal se forme et influence le développement des systèmes digestif et immunitaire.
Suivi comportemental d’une population de crapaud commun au niveau d’une route équipée de passages à amphibiens
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Anesthésiés, pesés, mesurés, sexés, puis micropucés sous la peau en moins d'une minute de contention, 500 crapauds communs sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Cent d'entre eux reçoivent en plus une peinture fluorescente sur le ventre, et trente un écouvillonnage du mucus. L'objectif déclaré est d'évaluer si les tunnels et les parois de guidage installés le long d'une route départementale permettent aux crapauds d'atteindre leurs mares de reproduction sans se faire écraser. Tous sont relâchés, mais le porteur prévoit la mise à mort des individus capturés trop blessés ou trop maigres, ainsi que de ceux qui ne retrouvent pas un comportement normal après deux heures d'observation.
Objectifs
Les amphibiens ont un cycle de vie complexe, composé d’une phase aquatique (reproduction et stade larvaire) mais aussi d’une importante phase terrestre généralement forestière qui constitue la plus grande partie du cycle de vie. Si la première phase est très étudiée, les connaissances sur la phase terrestre sont en revanche plus limitées, du fait de la difficulté de suivre des individus en déplacement. L’étude portera sur une population de crapaud commun dont les habitats terrestres et aquatiques se situent de part et d’autre d’une route départementale. Cette route a été récemment équipée de paroi de guidage et de tunnels de manière à faciliter l’accès des crapauds aux mares et limiter les risques d’écrasements routiers. Le projet a pour but la conservation de cette population en agissant sur l’amélioration de la connectivité des habitats occupés par l’espèce. L’objectif est d’évaluer le comportement des crapauds communs au voisinage de la route : fonctionnalité des dispositifs de guidage, attractivité et franchissabilité des tunnels. La méthodologie proposée implique l’implantation de micropuces sous la peau des crapauds, ainsi que l’installation de systèmes de détection des puces au niveau de 2 tunnels afin de caractériser le comportement des crapauds et mettre en œuvre le cas échéant des mesures complémentaires pour améliorer leur efficacité (attractivité et franchissabilité). Le suivi sera réalisé sur deux années minimum et jusqu’à 5 ans pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales et tester d’éventuelles mesures correctives. Si le quota d’animaux marqué n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait permettre de mieux connaître le comportement des crapauds communs au niveau des tunnels lors de la migration de reproduction ainsi que les déplacements retour après reproduction, encore peu décrits. Les résultats permettront de mettre en évidence les blocages éventuels des animaux, les risques d’écrasements routiers ou encore la mauvaise efficacité des tunnels. Des aménagements seront alors envisagés pour améliorer ces dispositifs et leur efficacité sera évaluée en appliquant le même protocole de marquage et de suivi.
Procédures
Après anesthésie et analgésie et un temps d’attente de 5 minutes, les animaux seront mesurés pesés, et sexés puis une micropuce sera injectée sous la peau de 500 crapauds. Un marquage temporaire à l’aide d’une peinture fluorescente sera appliqué sur le ventre de 100 crapauds et un écouvillons permettra de recueillir un peu de mucus sur 30 individus. Ces interventions nécessiteront de maintenir les crapauds pendant 1 minute.
Impact sur les animaux
La probabilité d’apparition d’effets indésirables voire de mortalité des individus à la suite d’un stress dû à la capture, à la manipulation lors de la biométrie et au marquage ne peut être réduite à zéro. Cependant ces risques restent faibles : l’espèce cicatrise bien et la bonne formation des opérateurs mène à un risque quasi-nul de complication post-marquage.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront relâchés pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du comportement d’amphibiens sauvages doit obligatoirement être réalisée in situ sur les espèces cibles. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants au niveau de la zone de capture. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes. Peu de données existent quant aux comportements des crapauds communs entre leurs habitats terrestres et aquatiques. On ne peut donc pas se référer à la littérature ni avoir recours à des avis d’expert pour évaluer des comportements théoriques attendus pour cette espèce : une expérimentation in situ reste indispensable.
Réduction
Les captures et marquages sont prévus sur deux ans (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus tiennent compte de la densité d’individus lors des derniers comptages en 2022 et sont un minimum (250 individus / an ; règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des comportements. L’effectif a été déterminé en prenant en compte les risques de mortalité post-opératoire (très limités en respectant les préconisations de tailles minimales), la possibilité de perte de la puce (peu probable mais possible dans les semaines / mois suivant l'implantation), la possibilité que les crapauds ne rentrent pas dans les tunnels ou traversent au niveau d’un tunnel non équipé d’antennes de détection. En outre, les risques de mortalité naturelle (prédation, maladie, écrasement routiers) ne sont pas à exlure. L’effectif prévu tient compte de ces phénomènes, pour garantir un minimum d’enregistrements au niveau des dispositif de détection fixes (a minima 50 individus détectés par tunnel). Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale in natura, en-dehors des statistiques descriptives (taux d’entrée, taux de franchissement, refus, durée moyenne de déplacement, taux de survie apparent) et des statistiques sur le temps d’induction moyen de l’anesthésiant et le temps de réveil moyen des animaux.
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Les animaux seront capturés dans des seaux percés enrichis de litière humide et seront stockés dans un bac sombre jusqu’au marquage également enrichi de terre/litière humide/abris. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, d’infections visibles ou de troubles du comportement) seront marqués, les autres seront soit relâchés sans marquage, après stabulation, soit mis à mort si les signes cliniques observés (blessures profondes, signes marqués d’infection, maigreur excessive) nécessitent une mise à mort compassionnelle. La taille des micropuces sera adaptée à la taille de l’animal et seuls les crapauds de taille suffisante seront marqués pour supporter la micropuce. Le matériel d’injection sera désinfecté et les opérateurs porteront des gants non poudrés. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre un anesthésiant-analgésique sera appliqué au niveau du point d’injection 5 minutes avant injection. L’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage, l’expérience du personnel permet de réduire le temps global de manipulation à moins d’une minute. Le comportement après marquage sera contrôlé pendant 20 à 30 minutes, avant remise en liberté, de manière à déterminer l’atteinte de points limites : léthargie ou réticence à se déplacer, changement dans la démarche. En cas de difficulté à recouvrer un comportement normal ou en cas de changement significatif de comportement, la phase d’observation sera prolongée pendant 2 heures maximum avant mise à mort.
Choix des espèces
Le but est d’étudier le comportement du crapaud commun au cours de sa migration entre son habitat forestier et ses habitats de reproduction (mares), de manière à assurer sa conservation ; ainsi le remplacer par une autre espèce n’est pas envisageable. Seuls les crapauds adultes seront étudiés, car ils correspondent aux individus en migration de reproduction.