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
Evaluation du rétablissement de la migration des truites, du blageon et du chabot dans un cours d’eau alpin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 800
1 800 poissons sauvages, des truites, blageons et chabots, vont être capturés et utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés vivants. Chaque individu est anesthésié, mesuré, pesé, puis incisé au ventre pour l'implantation manuelle d'un transpondeur, en restant hors de l'eau de trente secondes à une minute. L'objectif déclaré est d'évaluer si une passe à poissons aménagée sur un cours d'eau alpin laisse remonter ces espèces vers leurs zones de reproduction. Le porteur affirme que l'étude comportementale in situ est "indispensable" et sans alternative, et prévoit une mortalité post-opératoire faible ainsi que des pertes de marqueurs.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer la franchissabilité d’une passe à poissons (rampe à plots) aménagée pour rétablir la migration piscicole dans un cours d’eau alpin. La méthodologie proposée implique l’implantation de transpondeur passifs dans des poissons sauvages. Les espèces cibles sont la truite et deux espèces accompagnatrices (blageon et chabot). Le suivi sera réalisé sur deux années minimum pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales. Si le quota d’animaux marqué n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante. Le projet doit permettre d’évaluer scientifiquement le fonctionnement de cet ouvrage piscicole.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en lumière la « transparence » de l’ouvrage à la migration des truites, et des petites espèces accompagnatrices (blageon et chabot), c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer encore davantage la migration piscicole et permettre à ces espèces de rejoindre des habitats piscicoles favorables à l’amont, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 1800 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des PIT tags est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants 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 franchissement des dispositifs de montaison/dévalaison doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées, dans le cas présent la truite de rivière, le blageon et le chabot. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval de l’ouvrage étudié. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes. A noter également que peu de données existent quant aux comportements et capacité de montaison du blageon et du chabot. On ne peut donc pas se référer à la littérature ni avoir recours à des avis d’expert pour évaluer une franchissabilité théorique : une expérimentation in situ reste indispensable.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus par espèce sont un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Pour le blageon et le chabot, il est difficile de préciser un taux de montaison, ces espèces étant encore trop rarement étudiées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 120 mm à l’aide de tags de 23 mm par exemple). Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un bac oxygéné et refroidi, avant transfert dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
Les espèces cibles sont la truite commune (Salmo trutta), le blageon (Telestes souffia) et le chabot (Cottus gobio). La truite est l’espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. Le blageon et le chabot sont des espèces accompagnatrices de la truite, régulièrement capturées en pêche de sondage au niveau du site d’étude. Ces espèces sont moins bonnes nageuses que la truite et leur étude permet de nuancer l’évaluation de l’efficacité de la rampe à plots. Autrement dit, le franchissement du seuil par ces espèces confirmera le bon fonctionnement du dispositif de franchissement. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués, à l’aide de PIT tags 23 mm. Cette taille minimale assure un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière. Pour les blageons et les chabots, les individus seront marqués avec des tags de 13 mm, la taille minimum de marquage étant alors calée à 80 mm. Pour ces espèces, cette taille correspond à des animaux de 2 ans et plus, considérés comme adultes et reproducteurs. Tout comme la truite, les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Effet des élévations de température ambiante sur la stabilité thermique des laits de vaches
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
6 vaches laitières vont être utilisées, puis conservées pour le troupeau et réutilisables, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont exposées à deux vagues de chaleur artificielles atteignant 35°C en chambre climatique, avec six prélèvements de sang à la queue et des prélèvements de lait, pour étudier la stabilité thermique du lait. Le porteur indique que le stress thermique entraîne un inconfort, une hausse de la respiration, de la sudation et du besoin de boire, et une baisse possible de la production laitière. Il affirme qu'il est impossible de se passer des vaches puisque l'étude porte sur le lait qu'elles produisent, projet destiné aux éleveurs et à l'interprofession laitière.
Objectifs
Les laits de consommation subissent des traitements thermiques de type UHT pour permettre leur conservation dans le temps ou des ultrafiltrations pour concentrer certains éléments d’intérêt. Certains laits, pour des raisons mal déterminées, ne supportent pas ces traitements et floculent, soit immédiatement, soit lors de leur conservation en briques. Une meilleure compréhension des causes de la variabilité des instabilités du lait entre systèmes d'élevage des vaches laitières pourrait aider à cibler des leviers par lesquels les problèmes d’instabilité des laits pourraient être limités au niveau des élevages. La France subit ou risque de subir de plus en plus de vagues de chaleur extrême associées au changement climatique. Les effets de ces stress thermiques sur l’instabilité des laits ont été peu documentés. Un effet via les perturbations acido-basiques induites au niveau de l’organisme des animaux pourrait être à l'origine d'une instabilité des laits. Pour des températures entre 5 et 28°C, la vache laitière n'a pas de difficulté de régulation de sa température corporelle, du moins si l'humidité relative est modérée. Par contre, avec des températures supérieures à 25°C, on constate des chutes rapides et importantes d’ingestion et de production laitière. L’objectif de l'expérimentation sera de caractériser finement les effets de deux vagues de de chaleur successives, telles qu’on peut les anticiper en France, sur la stabilité thermique des laits (aptitude à supporter les traitements UHT), en lien avec des paramètres sanguins.
Bénéfices attendus
Nous allons mieux connaître les mécanismes physiologiques déterminant la stabilité thermique des laits afin de résoudre les problèmes qui se posent sur le terrain. Nous pourrons valoriser ce travail auprès des éleveurs et de l'interprofession laitière. Nous participerons à l'identification de biomarqueurs de stabilité thermique dans le lait afin d'aider les éleveurs à mieux gérer ce problème car la stabilité thermique est un paramètre difficile à mesurer en routine à ce jour, bien que les conséquences de sa chute soient importantes dans les unités de transformation laitière.
Procédures
Les vaches seront exposées à deux périodes de vagues de chaleur modérées reproduites artificiellement en chambres climatiques. Chaque période durera une semaine. Chaque jour, la température s'élèvera graduellement à partir de 7 h du matin pour atteindre 35 °C à 12 h. Elle restera à 35°C jusqu'à 19 h, puis descendra rapidement à 19°C, température qui sera atteinte vers 20 h et qui restera constante toute la nuit. Les vaches laitières auront une prise de sang à la queue toutes les semaines pendant 6 semaines, soit 6 prises de sang. La prise de sang est peu douloureuse et dure peu de temps (quelques secondes). Toutefois, la peau peut être légèrement sensible lorsque l'aiguille la traverse. Le volume de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache. Le prélèvement de lait consiste à prélever 2 L de lait dans le bidon qui a recueilli la totalité du lait issu de la traite des vaches. La traite va durer un dizaine de minutes.
Impact sur les animaux
L'élévation de la température dans les traitements TC de fortes températures ambiantes va induire une adaptation physiologique des vaches à la chaleur. L'ampleur de la hausse de température va être controlée pour mimer deux vagues de chaleur modérées, proches du seuil défini par Météo France pour la température (https://meteofrance.com/changement-climatique/observer/changement-climatique-et-vagues-de-chaleur) et courtes (7 jours). Le stress thermique va par définition entrainer un inconfort et une adaptation physiologique consistant en une hausse de la fréquence respiratoire, de la sudation et un besoin accru d’abreuvement. Il peut aussi entrainer une baisse de la production laitière et une baisse d’ingestion, au moins sur les heures les plus chaudes de la journée. La prise de sang est peu douloureuse et dure peu de temps (quelques secondes). Toutefois, la peau peut être légèrement sensible lorsque l'aiguille la traverse. Le volume de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache.
Devenir
Les animaux n’ayant subi aucune intervention invasive, ni traitement susceptible d’avoir des effets importants sur leur santé et/ou survie seront conservés afin de participer au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux essais. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable des installations expérimentales. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci soit effectivement possible.
Remplacement
L'expérimentation concerne directement la qualité du lait. Il est donc impossible de se passer des vaches laitières qui produisent ce lait.
Réduction
Le schéma expérimental sera un schéma en double inversion. Les 6 vaches laitières seront réparties dans 2 salles climatisées et elles recevront chacune deux fois les régimes de température décrits. Ce nombre de 6 vaches impliquées est un bon compromis entre la nécessité de maximiser la puissance statistique et nos capacités expérimentales en termes de remplissage de salles climatisées. Les expériences passées avec ce type de schéma montrent qu'un groupe de 6 vaches produira des réponses adaptatives à la hausse des températures envisagées dans ce projet suffisantes pour être mises en évidence à travers une comparaison des périodes entre elles sur les paramètres cibles suivants : production laitière, température corporelle, fréquence respiratoire. Les données seront analysées par analyse de variance.
Raffinement
L'expérimentation est basée sur le lait. Les seuls actes invasifs sont des prises de sang (6 au cours des 6 semaines d'expérimentation). Leur nombre est vraiment faible. Ces prises de sang seront réalisées à la queue, partie de l'animal peu douloureuse. Les vaches seront bloquées au cornadis comme au moment de l'alimentation, donc sans subir aucun stress lié à ce blocage qui est habituel. Les vaches seront maintenues dans un environnement d’élevage habituel aux conditions de température près. Ces conditions sont adaptées à leurs besoins comportementaux et sanitaires, et elles ne seront jamais en isolement social. Les prélèvements et la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées. Les points limites pour arrêter l’expérimentation pour certaines vaches qui ne s’adapteraient pas aux hausses de température seront une baisse durable d'ingestion (25% par rapport à la période de référence), un rythme respiratoire supérieur à 120 respirations/min (mesuré par observation) ou une température rectale matinale des vaches avant le démarrage de la phase de montée en température des salles hors de la gamme physiologique (> 39°C).
Choix des espèces
Vache laitière de race Prim’ Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Les vaches laitières seront des vaches adultes en milieu de lactation (vêlages compris entre fin août et fin septembre). Au cours de l’expérimentation, ces vaches seront à différents stades de gestation.
L’African Turquoise Killifish comme modèle d’étude du vieillissement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
720 killifishs (classés en autres poissons) vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Hébergés individuellement, ils subissent des tests de locomotion spontanée, d'anxiété et de cognition, un protocole d'exercice forcé de trois heures par jour et des séances de locomotion forcée, pour étudier un vieillissement accéléré. Le porteur décrit un amaigrissement et des changements comportementaux d'anxiété ou de résignation liés au vieillissement rapide de l'espèce. Il justifie le choix du killifish par sa rapidité et son coût moindre par rapport au rongeur et le présente comme un modèle "unique et indispensable".
Objectifs
Une problématique importante inhérente à la recherche sur les maladies associées au vieillissement est le temps nécessaire pour laisser les animaux développer naturellement certains phénotypes symptomatiques du vieillissement. En effet, les animaux modèles vertébrés utilisés couramment dans la recherche biomédicale comme la souris ou le poisson-zèbre ont des durées de vie pouvant dépasser les 3 ans. Ce temps incompressible ralentit énormément, les avancées de la recherche visant à diminuer les effets négatifs associés à l’âge. Afin de bénéficier de modèles de vieillissement accélérés permettant d’augmenter considérablement l’efficacité de la recherche, nous proposons d'utiliser le modèle de vieillissement accéléré, l'African Turquoise Killifish, et d'étudier l'efficacité (i) de modulations nutritionnelles, (ii) de traitements chroniques avec des substances naturelles ou synthétiques, (iii) des protocoles d'exercice chronique ou (iv) l'impact d'une manipulation génétique
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires en jeu au cours de l'âge. Nous pourrons évaluer quels événements biologiques sont à l'origine de la diminution de la locomotion, du déclin cognitif. Ceci permettra de désigner de nouvelles approches thérapeutiques comme les modulations nutrionnelles ou certains types d'exercice physique afin de mieux prendre en charge les pathologies liées à l'âge.
Procédures
Interventions: 1/génotypage: ne concerne que les animaux GMO, 1 intervention de deux minutes (sous anesthésie) 2/Locomotion spontanée: 3 interventions/poisson pour une durée de 90 minutes 3/Anxiété/cognition: deux interventions/poisson pour une durée de 60 minutes 4/Exercice chronique: 1 intervention/poisson 3heures/jours, 3 jours par semaine pendant 4 semaines 5/ Locomotion forcée: 2 interventions /poisson 120 minutes
Impact sur les animaux
Globalement pour l'ensemble de ces interventions, les nuisances où effets indésirables chez le poisson concernent principalement les conséquences du vieillissement naturellement rapide chez l'African Turquoise Killifish. Les individus peuvent présenter une perte de poids, ou émaciation, accompagnées de changements comportementaux de type anixiété ou résignation avec notamment une diminution de la prise alimentaire ou une position dans la colonne d'eau qu'il sera facile à identifier (navigation exclusivement à la surface ou prostration au fond de l'aquarium).
Devenir
L'ensemble des poissons utilisés dans cette étude seront euthanasiés puisqu'il nous est nécessaire de prélever principalement le cerveau, le foie, l'intestin, ou le muscle squelettique (et d'autres tissus) pour étudier/évaluer les composantes moléculaires (attrition des télomères, cassures du double brin d'ADN, sénescence, séquençage ARN etc) qui nécessitent de prélever le tissu musculaire et donc l'euthanasie préalable des poissons.
Remplacement
Dans le cadre de ce protocole nous comptons générer 3 lignées génétiquement modifiées. Ces manipulations génétiques combinées à la puissance exploratoire du modèle killifish font de ces poissons un modèle unique et indispensable à l'échelle de l'organisme entier pour étudier de manière intégrée le rôle de nos cibles d'intérêts dans la progression du vieillissement (principe de remplacement).
Réduction
Compte tenu de la variabilité des paramètres biologiques généralement observée au sein d’un groupe homogène et de la durée des protocoles, des groupes de 10 animaux par condition seront formés afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques (principe de réduction) (tests non paramétriques, e.g t-tests, test de Mann&Whitney, One or two-Way ANOVA).
Raffinement
Les animaux soumis inclus dans les procédures sont hébergés individuellement dans un bac de 3 litres dans l'eau osmosée dont les paramètres biologiques sont trés controlés avec notamment une temperature de 28°C, un pH de 7, 5 et une salinité de 1000uS. Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal, sous anesthésie* lorsque nécessaire pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, et en respectant des points limites définis par le comportement des animaux, que ce soit leur comportement alimentaire, leur locomotion (position dans la colonne d'eau: nage en surface ou prostration au fond du bac) ou leur fonction respiratoire (mouvement operculaire). L'altération d'un ou plusieurs de ces paramètres conduira à une perte de poids significative qui lorsqu'elle sera supérieure à 20% conduira à l'arrêt du protocole expérimental (principe de raffinement). * :La procédure d'anesthesie se fait en plongeant le poisson dans un volume de 200mL d'eau osmosée où l'anesthésique est administrée par voie balnéatoire. L'anesthésie est jugée satisfaisante, lorsque le poisson est ventre en l'air avec mouvement operculaire lent.
Choix des espèces
L'African Turquoise Killifish ou Nothobranchius furzeri est génétiquement modifiable et permet des études de grandes envergures de la même portée tout en étant plus rapides et beaucoup moins couteuses, que celles menées chez le rongeur. De plus, un nombre quasi indéfini d’événements biologiques est quantifiable par des approches non invasives et quantitatives. Actuellement, un nombre croissant de lignées transgéniques ont été générées et sont disponibles dans la communauté scientifique, et permettent de répondre à de vraies questions biomédicales. En tant que laboratoire académique nous pouvons facilement avoir accès à un grand nombre de lignées transgéniques (peu onéreuses). Pour toutes ces raisons, le Turquoise killifish est à l’heure actuelle un modèle très pertinent utilisé dans de nombreux laboratoires académiques pour modéliser et étudier les pathologies liées à l'âge.
Développements méthodologiques et formations sur la plateforme imagerie par résonance magnétique (IRM) chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 100
300 rongeurs, 200 souris et 100 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal peut subir jusqu'à vingt séances d'IRM sous anesthésie, d'une durée maximale de quatre heures, parfois avec injection d'un produit de contraste, non pour répondre à une question précise mais pour mettre au point des protocoles d'imagerie et former de nouveaux utilisateurs de la plateforme. Le porteur signale les risques de l'anesthésie répétée, hypothermie, troubles cardio-respiratoires et non-réveil, ainsi qu'une douleur au point d'injection. Il indique développer d'abord les méthodes sur échantillons in vitro ou ex vivo et ne recourir à l'animal vivant que pour valider les protocoles.
Objectifs
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) du petit animal est une technique non invasive et non destructive des tissus in vivo. Elle permet l'étude longitudinale et tri-dimensionnelle notamment du cerveau normal et pathologique. Les divers types de contrastes et de modalités structurelles, fonctionnelles et spectroscopiques font de l'IRM une technique de choix pour la recherche en neurosciences expérimentales. Les applications de l'IRM expérimentale sont notamment la caractérisation d'une cohorte d'animaux (phénotypage), le suivi longitudinal de la progression d'une maladie ou d'un traitement thérapeutique, la validation de nouveaux biomarqueurs d’imagerie. Un large spectre de protocoles d’imagerie standards mais aussi avancés et innovants est possible avec l'IRM petit animal. L’objectif de ce projet est large et consiste à : (i) Développer des méthodes spécifiques innovantes aux besoins des équipes de recherches (ii) Adapter des méthodes standards existantes aux besoins des équipes de recherches (iii) Pratiquer des sessions de formation aux nouveaux utilisateurs de la plateforme Pour atteindre cet objectif, des expériences sur animaux anesthésiés doivent être menées.
Bénéfices attendus
Ce projet présente des bénéfices à long terme. Du point de vue scientifique, ce projet permet à la plateforme de rester à la pointe de la technologie et d’appliquer de nouvelles méthodes pour répondre à des questions scientifiques diverses (phénotypage d'une cohorte d'animaux, le suivi longitudinal de la progression d'une maladie ou d'un traitement thérapeutique, la validation de nouveaux biomarqueurs d'imagerie). D’autre part, ce projet permet de mettre en place ou d’optimiser des protocoles d’imagerie déjà existants. A la fin de chaque étude, nous pouvons estimer sa faisabilité avec la méthode choisie et l’équipement disponible, ce qui permet de ne pas initier d’études impliquant un grand nombre d’animaux lorsque les résultats obtenus ne sont pas satisfaisants. Au contraire, l’acquisition de ces données préliminaires lorsqu’elles sont robustes et pertinentes peuvent être utilisées pour appuyer une demande de financement. Du point de vue humain, ce projet permettra au personnel d’acquérir de nouvelles compétences : la préparation de l’animal (si la formation initiale d’expérimentation animale est validée), connaissances techniques de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et des séquences, prise en main de la console IRM, traitement des données IRM.
Procédures
Les animaux, 300 au total incluant 200 souris et 100 rats, réaliseront des examens d'imagerie par résonance magnétique (IRM) sous anesthésie gazeuse avec ou sans injection dans la veine de la queue d’un agent de contraste à base de gadolinium selon le besoin de l’étude. La procédure IRM dure 4h maximum (de l’induction de l’anesthésie au réveil de l’animal). Les examens pourront être répétés jusqu’à 20 fois sur le même animal avec un délai de 24h minimum de récupération.
Impact sur les animaux
Différents risques sont identifiés : Risques liés à l’anesthésie : stress thermique (hypothermie), difficultés cardio-respiratoires, non récupération de la vigilance suite à la narcose Risque liés à l’injection intraveineuse de produit de contraste : douleur au point d’injection , hématome, saignement possible très localement
Devenir
Tous les animaux (300 au total, rats et souris confondus) peuvent être utilisés plusieurs fois dans le même projet : plusieurs examens par imagerie par résonance magnétique (IRM) avec ou sans injection de produit de contraste peuvent être réalisés sur le même animal. En fin de période de maintien (15 mois ou 20 examens IRM) ou en cas de points limites atteints les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Les développements méthodologiques et optimisations des protocoles IRM (imagerie par résonance magnétique) existants seront dans un premier temps réalisés sur des échantillons in vitro ou ex vivo (organe prélevé). Seules les méthodes nécessitant un organisme vivant complexe seront intégralement développées in vivo. Pour les autres méthodes, des tests in vivo seront réalisés en fin de processus afin de valider la méthode précédemment testée et développée sur des échantillons in vitro ou ex vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum. Selon les études, entre 1 et 3 animaux par lots pourront être utilisés pour valider les protocoles. Un animal est le minimun nécessaire pour obtenir une preuve de concept en validant la faisabilité de la méthode et 3 animaux est le minimum pour calculer la moyenne et l’écart-type sur les mesures réalisées. Un maximum de 10 animaux par lots sera utilisé pour avoir un échantillon suffisant afin d’obtenir un échantillon plus représentatif. L’imagerie est de fait une méthode non invasive pouvant être répétée pour un suivi longitudinal, évitant ainsi certaines euthanasies à des temps de références d’intérêt en récoltant les données par ce moyen. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous favorisons la réutilisation d’animaux ayant déjà été utilisés dans d’autres études avec des procédures classées légères. Un total maximum de 300 animaux est prévu sur les 5 années de ce projet, dont 200 souris et 100 rats. La réalisation d’un examen IRM (imagerie par résonance magnétique) sur un animal permettra également de former une équipe directement sur son étude pilote et d’éviter d’utiliser des animaux seulement pour de la formation. Le but de ce projet étant plutôt de réaliser des études de faisabilité, nous n’envisageons pas de réaliser systématiquement des tests statistiques. La moyenne et écart type seront calculés (pour les groupes supérieurs à 3 animaux) pour avoir une référence et pourront être utilisés à posteriori pour des calculs de puissance pour les études ultérieures.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées et dans des conditions contrôlées de température/hygrométrie/éclairage. Les cages sont enrichies (nids, congénères, bâtonnets à ronger). Le transport des animaux entre la zone d’hébergement et la salle d’IRM (imagerie par résonance magnétique) se fait à l’aide d’un chariot dans une cage d’hébergement avec un enrichissement identique à celui de la cage d’origine. Les animaux sont laissés au calme pendant une demi-heure dans la salle de préparation pour qu’ils s’habituent à ce nouvel environnement. Une seule cage à la fois est amenée dans la pièce de préparation. Pendant qu’un animal est utilisé, les autres animaux de la cage sont laissés dans leur cage avec nourriture, eau ad libitum et enrichissement. Avant l’installation de l’animal sur le berceau IRM, du gel oculaire est appliqué pour éviter tout dessèchement oculaire, de la lidocaïne est appliquée sur les zones en contact avec les barres d’oreilles et de la vaseline est appliquée avant d’insérer la sonde rectale. La chambre de réveil est thermostatée, l’animal n’est remis dans sa cage d’origine que lorsqu'il est parfaitement réveillé. Il sera à nouveau examiné sous 24 heures pour vérifier sa récupération et plus si le besoin s’en fait ressentir. Tout au long de l’examen IRM (4h maximum), la profondeur de narcose et la température interne de l'animal sont contrôlées. La procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal sorti pour vérification en cas de souffrance/angoisse chez les animaux pendant l’IRM, repérée par : une respiration supérieure à 120 respiration par minute (RPM) ou inférieure à 20 RPM malgré l'ajustement d'anesthésique ; une température supérieure à 40 degrés pendant plus de 5 min, une chute de température (perte de 1 degré en moins de 5 min) non liée à la baisse de température de consigne du bain marie ou de modification de l’anesthésie, une température trop basse (inférieure à 34 degrés pendant plus de 5 min et sans augmentation de cette dernière). Un animal inclus dans un lot test fera au plus 20 IRM dans sa vie (entre 3 semaines et 15 mois) avec un délai de récupération de 24h minimum et en ayant vérifié son état de récupération. Les animaux engagés seront surveillés quotidiennement par la zootechnie et une fois par semaine par un membre de l’équipe. En cas de signes de mal être : poils piqués, amaigrissement, posture voutée, un avis sera demandé à la structure en charge du bien être animal et au vétérinaire.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les principales espèces utilisées sur notre plateforme, leur taille permet de les utiliser dans ce type de machine pour acquérir des séquences capables de donner des détails anatomiques et fonctionnels qui contribue à répondre aux questions scientifiques posées. De plus, les rongeurs permettent l’étude de comportements complexes et de nombreux modèles rongeurs sont développés pour mimer des pathologies humaines. Les animaux peuvent être imagés entre 3 semaines et 15 mois, en fonction du protocole des équipes utilisatrices ou de la réutilisation longitudinale des animaux. Néanmoins, en l’absence de besoin spécifique pour le développement de la méthode, les animaux utilisés seront de jeunes adultes (âgés de 2 à 6 mois) afin d'avoir des conditions physiologiques les plus courantes possibles.
Effet du stress néonatal sur la réaction de sevrage et la prédisposition a des maladies inflammatoires chez l’adulte.
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
4 056 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des nouveau-nés reçoivent des injections de dexaméthasone pour reproduire un stress précoce, puis à l'âge adulte une partie subit des colites induites au DSS ou à l'oxazolone, un test de comportement non précisé et des prélèvements sanguins, pour étudier l'effet du stress néonatal sur l'intestin et le poumon. Le porteur annonce une possible baisse de prise de poids et, pour les colites, une mise à mort à 15 à 20 % de perte de poids. Il affirme qu'il reste "impossible" de reconstituer in vitro les conditions de la réponse au stress, tout en décrivant des expériences sur organoïdes menées en parallèle.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre comment le stress néonatal influence la réaction de sevrage et impacte le fonctionnement physiologique de l’intestin chez l’adulte. Notre but est de comprendre comment le stress au jeune âge cause des modifications épigénétiques et transcriptionnels dans le tissu intestinal qui perdurent au cours du temps, induisant une prédisposition accrue aux maladies inflammatoires intestinales, comme le syndrome du côlon irritable ou la maladie de Crohn, ou des allergies ou infections bactériennes dans le poumon, chez les adultes. L’objectif ultime de ce projet est d’étudier quelles sont les cellules, les voies de signalisation et les molécules ciblées, au niveau de l’intestin et au niveau systémique, par la réponse au stress durant la période néonatale.
Bénéfices attendus
Le stress est un facteur environnemental qui a un impact majeur sur la physiologie du corps. Bien que bénéfique dans certaines situations, le stress peut avoir un effet très négatif sur le fonctionnement de l’organisme. Par exemple le stress est associé à des troubles psychologiques comme la dépression ou l’anxiété, mais il est aussi associé à un risque accru de développement de tumeurs et de maladies inflammatoires. L’intestin et le poumon sont des organes particulièrement sensibles au stress. Plusieurs études ont montré que des maladies inflammatoires comme la maladie de Crohn ou la rectocolite ulcérative, sont associées au stress chronique. D’autres syndromes intestinaux, comme le syndrome du côlon irritable ont été associés au stress, en particulier au stress durant le jeune âge. De même des études ont montré que la repose au stress a un impact important sur la physiologie et le développement du poumon. Dans ce projet nous voulons comprendre l’impact à long terme du stress sur le fonctionnement de l’intestin et du poumon. En particulier, nous voulons comprendre comment le stress peut influencer le développement des cellules épithéliales intestinales et pulmonaires ainsi que le fonctionnement du système immunitaire. L’objectif est de découvrir des voies de signalisation ciblées par le stress qui sont à l’origine des différentes maladies intestinales et pulmonaires associées au stress chez l’adulte. .
Procédures
4116 souris : injection intra-péritonéale(30 secondes): 3 jours consécutifs ou une seule fois. 288 souris : traitements intra-nasale(5 minutes) : 2 fois. 240 souris : gavage oral(30 secondes ) : 1 seule fois. 390 souris : test de comportement (15 mins) : une seule fois. 690 souris : traitement au DSS par voie orale dans l’eau de boisson ( 5 jours traitment, 5 jours eau normal, 5jours traitment ). 300 souris :traitment Oxazolone par voie orale dans l’eau de boisson(7 jours) : une seule fois. 480 souris : administrations d’antibiotique par voie orale dans l’eau de boisson : 3 semaines. 3648 souris: pélèvement de sang sinus-retromandibulaire : 2 mins 1 ou 2 fois selon la procédure.
Impact sur les animaux
Le modèle utilisé dans ce projet se base sur un protocole publié en 2018) dans le préstigieu journal Cell. Dans cette étude, les auteurs traitent des souris avec de la dexaméthasone à différents moments du développement embryonnaire ainsi que durant les premiers stades de la vie postnatale. Aucun effett nocif ou toxique pour les souris n’a été reporté. Cependant, des modèles de stress précoce, tel que la séparation maternelle, qui sont plus sévères, peuvent entraîner une réduction du gain de poids corporel au cours des premières semaines de vie. Il est donc possible que dans notre modèle nous puissions observer un impact sur la prise de poids des souris traitées à la dexaméthasone pendant les premières semaines de vie.
Devenir
Suite à chaque procédure les souris seront mise à mort dans le but de faire de prélévement des tissues biologiques dans le but d’étudier l’effet du stress sur la physiologie et anatomie de l’intestin, le poumon et le cerveau.
Remplacement
L’étude proposée ici, implique l’analyse de l’interaction complexe entre le microbiote intestinal, l’activation de l’axe Hipothalamo-pituito-surrenale (HPS), un circuit multi-organe qui inclue le système neveux centrale, la glande pituitaire et la glande surrénale et qui s’active lors de la réponse au stress. L’impact de cette activation affecte plusieurs types de cellules intestinales et immunitaires au cours du temps (pendant plusieurs semaines). Il est à ce jour encore impossible de reconstituer in vitro toutes les conditions nécessaires pour pouvoir établir les conclusions qui nous permettrons de comprendre l’impact du stress sur l’intestin et ses effets sur la prédisposition à développer des maladies intestinales inflammatoires. Cependant, dans l’effort de diminuer la souffrance animale, certaines expériences seront réalisées in vitro. En particulier nous allons utiliser des nouvelles techniques pour développer des organoïdes intestinaux afin d’étudier l’impact du stress sur l’épithélium intestinal. De plus nous allons générer une bases de données en faisant des experiences de sequencage de l’ARN ce qui permettra d’avoir un grand nombre d’information tout en réduisant la quantité d’animaux utilisés. De plus, nous allons utiliser des bases de données déjà existantes ( sequencage d’ARN des cellules d’interet qui sont accessible au public) pour faire des analyses in silico qui permettrons d’émettre des hypothèses et obtenir des résultats avec l’utilisation d’un nombre limité d’animaux.
Réduction
D'après la littérature , l, les effectifs par groupe prévus permettent d'atteindre des tailles d'effet compatibles avec la question biologique, en prenant en compte la forte variabilité des données (microbiote) et le caractère doublement emboité du plan d'expérience (via les effets portée et cage). Le calcul de ce nombre tient compte d’un minimum de sang, de cellules et d’organes à collecter pour l’analyse et inclut pour chaque série d’expériences le nombre nécessaire de contrôles. Il tient également compte de la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure des artéfacts expérimentaux et ainsi des erreurs d’interprétation. Nous avons utilisé l’outil statistique afin de déterminer le nombre minimal de souris à utiliser par groupe pour obtenir des résultats significatifs en tenant compte de la variabilité inhérente à l’expérimentation. Les données obtenues, seront analysées grâce à des modèles statistiques ajustés sur plusieurs facteurs (sexe de l’animal, traitement). Plusieurs facteurs de variabilité indésirable seront à prendre en compte grâce à des modèles emboîtés (modèles mixtes) tels que l’effet répétition de l'expérience.
Raffinement
Le degré de sévérité des procédures expérimentales dans lesquelles les animaux sont inclus est léger ou modéré. Le degré de souffrance modéré concerne les expériences menant à une maladie inflammatoire, dont la sévérité peut être facilement suivie de manière quotidienne et non invasive. En particulier dans le cadre de l’inflammatoin intestinale les aniamux seront suivi par un examen quotidien des selles ( presence de sang), ainsi qu’une mesure du niveaux de lipocaline 2 par un test ELISA. En effet il a été montré dans literature que la mesure de lipocaline 2 est une methode non invasive permettant de surveillé l’état d’inflammation intestinale des souris. De plus, nous allons faire un suivie quotiden du poids des souris. En cas de perte importante de poids( entre 15 à 20% du poids initiale) et d’un augmentation significative de niveau de lipocaline 2 dans les selles, les souris seront mis à mort et l’expérience sera terminée. Dans le cadre de l’inflammation pulmonaires ou des allergies, nous allons faire un suivi des capacité respiratoires de souris tous les 30 mins durant les 4h qui suivent le traitment de l’allergène . De plus, nous allons surveiller, de manière quotidienne, l’état de l’animale tout au long des procédures à fin de contrôler toute modification dans son comportement (posture, poile herisé ) .
Choix des espèces
Le but de ce projet est de comprendre les effets du stress néonatal sur la physiologie de l’intestin chez l’adulte. La souris est un modèle animal idéal pour cette étude. La communauté scientifique a une connaissance importante de la biologie du stress chez la souris. De plus, chez la souris, des outils génétiques pourront être utilisés pour cibler des voies spécifiques du stress. Afin de d’étudier l’impact du stress neonatale chez l’adulte nous utiliserons des nouveau-nés et des souris adultes.
Evaluation de l’efficacité de molécules pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux dans un modèle d’attaque thromboembolique chez le rat (acronyme : MATERAVC-2023)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
308 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque rat subit une chirurgie du cou de 40 minutes pour injecter des caillots dans une artère et déclencher un accident vasculaire cérébral, puis un traitement à tester et des tests comportementaux de J1 à J21 mesurant les déficits moteurs, avant la mise à mort et le prélèvement du cerveau. Le porteur indique que le modèle reproduit paralysie et déficits sensorimoteurs, et écrit vouloir "reproduire une gravité qui sera jugée sévère mais qui permette de maintenir des animaux dans un état acceptable". Il affirme qu'aucune méthode in silico ou in vitro ne modélise l'ischémie-reperfusion cérébrale, et résume les bénéfices en une seule phrase sur de possibles nouveaux traitements.
Objectifs
Les accidents vasculaires cérébraux (AVC) sont la 2ème cause de mortalité dans le monde. Environ 80% des AVC sont induits par une interruption de la circulation sanguine dans le cerveau. A l’heure actuelle, le rt-PA est le seul médicament préconisé dans cette pathologie. Toutefois, ce traitement possède de nombreuses limites : efficacité limitée et risque de complication avec aggravation des symptömes. Ainsi, il parait indispensable de développer de nouveaux médicaments visant à traiter efficacement cette pathologie.
Bénéfices attendus
Cette étude pourra mettre en évidence de nouveaux traitements dans la lutte contre l'AVC.
Procédures
L'ensemble des animaux seront soumis à une chirurgie au niveau du cou afin de pouvoir injecter des caillots dans une artère pour induire l'accident vasculaire cérébral. Cet acte chirurgical durera 40 minutes sous anesthésie générale. Deux heures plus tard, sur animaux vigiles, un traitement sera administré. Avant et après chirurgie, un prélèvement sanguin sera réalisé sur animaux vigiles. Des séries de tests comportementaux, s'étalant de J1 à J21 post-AVC, seront réalisés pour une durée totale de 30 minutes maximum, afin de mesurer les déficits moteurs et sensoriels liés à l'accident vasculaire cérébral et la récupération au cours du temps des animaux. Enfin, à la fin du projet, un ensemble d'organes sera prélevé. Les procédures pouvant engendrer une douleur seront réalisées sous anesthésie générale associée à une analgésie.
Impact sur les animaux
L’hébergement en cage individuelle des animaux induits, nécessaire durant les 72h suivant la chirurgie, pour éviter qu’ils ne s’arrachent entre eux les points de suture ou le cathéter nécessaire au traitement, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes. Le modèle par définition reproduit les effets d’un AVC à savoir : déficit sensorimoteur et lésions cérébrales. Cela peut occasionnellement entrainer des pertes d’équilibre, une faiblesse musculaire des membres opposés à la lésion et une atteinte des fonctions motrices. L’AVC est un évènement grave chez un patient et sa survie est engagée. Le modèle d’étude chez l’animal présente, lors de l’induction et durant les 48 premières heures suivant l’induction, des signes cliniques d’inconfort manifestes (paralysie). Certains animaux atteindront des stades qui nécessiteront un point d’arrêt anticipé et une mise à mort en conformité avec les recommandations éthiques. Pour évaluer les effets de notre composé, nous nous fixons comme objectif de reproduire une gravité qui sera jugée sévère mais qui permette de maintenir des animaux dans un état acceptable du point de vue éthique et conservant toute pertinence scientifique.
Devenir
Tous les animaux nécessaires à la réalisation de ce projet seront mis à mort 3 ou 21 jours après l’induction de l’AVC, c’est-à-dire à la fin de la procédure expérimentale 1 (seule procédure expérimentale), afin de récupérer le cerveau et les organes pour des analyses histologiques.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Les études in silico ou in vitro ne permettant pas de prédire l’efficacité d’un traitement dans le cadre d’une intervention visant par exemple à limiter la taille des lésions cérébrales au cours d’un AVC thromboembolique chez l’Homme. Le nombre et la complexité des mécanismes mis en jeux au cours de l’ischémie-reperfusion du tissu cérébral chez l’Homme ne sont actuellement pas modélisés par des méthodes alternatives alors qu’ils sont présents de façon similaire chez le rat. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut donc être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Sur la base de notre expérience de ce modèle, le nombre de rats utilisé pour chaque étude est réduit au minimum et révisé à la baisse au fur et à mesure de nos expériences tout en garantissant une interprétation statistique et scientifique des résultats. Ce modèle présente une variabilité importante en ce qui concerne les résultats obtenus lors des évaluations comportementales ou des observations neuroanatomiques post-mortem. Cette variabilité, bien que comparable à ce qui se passe dans la réalité clinique, entraine l’utilisation d’un nombre important d’animaux par groupe afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages standards répondant aux normes européennes actuelles. Les rats seront 3 par cage avec du papier kraft et une brique d'Aspen comme enrichissement, auront de la nourriture et de l’eau ad libitum. Leur bien-être sera suivi bi-quotidiennement par du personnel qualifié 5j/7 et quotidiennement pendant les week-ends et jours fériés. Une attention toute particulière sera portée aux animaux pendant la chirurgie (analgésie pré-opératoire, anesthésie générale, maintien de la température corporelle, désinfection et anesthésie locale du site d’incision) ainsi qu’après (analgésie post-opératoire). Le choix de la technique de sutures se portera sur la méthode des points séparés, offrant une plus grande résistance que le surjet par exemple, limitant le risque pour l’animal de rompre ses points. Après chirurgie, les animaux seront placés en cage individuelle dans une pièce dédiée chauffée à 28°C jusqu’à leur réveil. Pour pallier aux problèmes liés aux signes cliniques du modèle (perte d’équilibre, faiblesse musculaire, atteinte des fonctions motrices), les animaux seront habitués quelques jours avant la chirurgie à une nourriture sous forme de gel nutritif en plus de leurs granulés conventionnels. Ce gel riche en glucides et en électrolytes améliore la prise en charge des rats pendant les phases post-opératoires, et demeure davantage accessible (placé sur le sol de la cage, contrairement aux granulés situés en hauteur). Une litière à forte granulométrie sera également utilisée pour éviter les risques d’étouffement en phase post-opératoire. Même si la surveillance des animaux s’effectuera en continue, elle sera accrue pendant les premières heures de réveil et durant les 48h suivantes. Les critères d’arrêt de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse seront pris en compte. Si en période postopératoire, un dépassement des points limites précédemment fixés est constaté, l’animal sera mis à mort dans des conditions éthiques. La remise en cage par 3 ne sera réalisée que lorsque la récupération des animaux sera suffisante (reprise de poids après la perte attendue liée à l’induction du modèle). Les animaux d’une même cage recevront le même traitement afin de limiter le risque de dominance d’un animal avec traitement sur un animal sans traitement par exemple. Une surveillance stricte des rats sera réalisée pendant l’intégralité du projet : pesée des animaux et contrôle des points limites.
Choix des espèces
Les mécanismes et les conséquences physiologiques de l’ischémie-reperfusion cérébrale sont similaires chez le Rat et chez l’Homme. Le Rat est donc une espèce pertinente pour modéliser les AVC thromboemboliques chez l’Homme. Les animaux utilisés seront des rats mâles Wistar Han de 300-350g à l’arrivée au laboratoire. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données déjà disponibles sur les modèles d’AVC.
Impact de l’administration chronique de médicaments psychoactifs sur la cognition et les mécanismes associés chez le rat
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
312 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Seuls des mâles sont retenus, recevant chaque jour pendant six semaines un antidépresseur ou du tramadol par micropipette, puis passant des tests comportementaux nommés, piscine de Morris, actimétrie et reconnaissance d'objet, avant une mise à mort par overdose d'anesthésique et décapitation pour prélever le cerveau. Le porteur décrit les troubles cognitifs recherchés, sédation, confusion et pertes de mémoire, comme l'objet même de l'étude. Il affirme qu'aucune approche in vitro ou in silico ne reproduit la "complexité de notre organisme" et justifie le rat par son "large répertoire comportemental" et son volume sanguin.
Objectifs
L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact de l’administration chronique de médicaments psychoactifs sur la cognition et l’équilibre chez le rat. Nous souhaitons évaluer en particulier l’impact de l’administration chronique des antidépresseurs, largement prescrits chez la personne âgée du fait de la présence de troubles anxiodépressifs dans cette population. Les médicaments ayant une activité anticholinergique, comme certains antidépresseurs, sont un facteur de risque de troubles confusionnels, c’est-à-dire une altération de la vigilance ou des capacités attentionnelles. Cela peut toucher l’ensemble des fonctions cognitives : mémoire, orientation temporo-spatiale… Son incidence est élevée chez les personnes âgées et sa survenue associée à une augmentation de la morbi-mortalité. Cette étude permettra également d’évaluer le lien entre troubles cognitifs et potentiel anticholinergique des antidépresseurs testés. L’objectif de notre étude est donc d’évaluer les effets cognitifs à court et long terme de différents antidépresseurs, appartenant à des classes médicamenteuses différentes et ayant une affinité différente sur les récepteurs muscariniques, dans un modèle rongeur. Les différents effets observés seront comparés selon la population observée (animaux jeunes ou âgés). Dans le but de valider le protocole mis en place, et pour avoir une évaluation la plus sensible possible des troubles cognitifs, nous réaliserons ce même protocole une première fois avec le tramadol. En effet, le tramadol est une substance active connue pour ses effets indésirables négatifs sur la cognition et ses effets sont décrits dans la littérature. Il altère notamment les performances mnésiques. De plus, la méthode d’administration que nous souhaitons utiliser pour l’ensemble de cette étude n’a, à notre connaissance, jamais été utilisée pour le tramadol. Il s’agit de l’administration de substances actives par micropipette (méthode MDA pour Micropipette-guided Drug Administration) à l’aide de lait concentré sucré dilué au 3/10. Le tramadol sera donc utilisé pour valider le protocole mis en place et son utilisation. Ce protocole sera ensuite répété pour les antidépresseurs à tester : duloxétine, citalopram, paroxétine et imipramine. Les effets de ces différentes substances actives sur la cognition des animaux jeunes ou âgés seront évalués et pourront confirmer ou infirmer les effets observés chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’abord de développer un protocole complet d’étude des troubles cognitifs d’origine iatrogénique chez l’animal. Ce protocole sera ensuite utilisé pour l’identification des médicaments psychoactifs à risque d’entrainer des troubles cognitifs et potentiellement accroître le risque de chute, notamment chez la personne âgée. Ainsi, nous espérons prévenir l’apparition de ces troubles chez la personne âgée et ainsi avoir une action préventive en apportant un conseil quant aux posologies les plus adaptées chez la personne âgée ou des alternatives thérapeutiques lorsqu’il en est possible.
Procédures
Les animaux seront soumis à une administration quotidienne de substance active par micropipette pendant 6 semaines soit un total de 42 administrations. Lors de nos précédents travaux, nous avons mis en évidence que la durée de cette administration est d’une minute environ. Ces administrations seront précédées d’une pesée de chaque animal soit 42 pesées au total (1 minute par pesée).
Impact sur les animaux
Plusieurs tests comportementaux seront réalisés durant l’étude : piscine de Morris, actimétrie, reconnaissance d’objet. Ces tests peuvent entrainer un stress chez les animaux. Concernant les molécules administrées, elles peuvent entrainer des troubles cognitifs chez les animaux, c’est ce que nous cherchons à évaluer. Le tramadol est un antalgique de palier II, pouvant entraîner des troubles digestifs comme une constipation. La duloxétine est un IRSNa pouvant avoir un effet sédatif. La paroxétine et le citalopram sont des ISRS pouvant entrainer des troubles digestifs, une confusion par hyponatrémie, une somnolence. L’imipramine est un antidépresseur tricyclique pouvant entrainer une sédation, une confusion, une constipation.
Devenir
Tous les animaux de l’étude seront mis à mort à la fin de la procédure. En effet, la récupération de pièces cérébrales conditionne les études électrophysiologiques ex-vivo, sur tranches de cerveau. Par conséquent, ceux-ci seront mis à mort à l’issu du dernier test comportemental. Ces analyses nous permettent d’évaluer si l’administration chronique des différentes substance actives étudiées affecte la plasticité synaptique. Lors de la mise à mort, des prélèvements sanguins seront également réalisés pour un dosage sanguin en substances actives.
Remplacement
Des études in vitro ou in silico ne permettent pas de mettre en évidence l’impact de la consommation chronique de substances actives dans l’apparition de troubles cognitifs et de l’équilibre. Il ne serait pas non plus possible de démontrer les mécanismes mis en jeu dans l’apparition de ces troubles. En effet, ce qui fait la complexité de la compréhension de l’installation des effets indésirables médicamenteux est justement la complexité de notre organisme (système sensoriel, système musculosquelettique, système nerveux etc.). Ce système complexe est modulé en fonction de nombreux facteurs, extrinsèques (liés à l’environnement, mode de vie) comme intrinsèques. Parmi les facteurs intrinsèques, on retrouve la prise de médicaments, qui peut entrainer des modifications physiopathologiques chez les patients. S’ajoute à cela un autre facteur intrinsèque, l’âge, qui va induire, là encore, une variabilité pharmacocinétique et pharmacodynamique. Il est donc nécessaire de réaliser ces tests comportementaux in vivo car il est impossible de prévoir la résultante cognitive à toutes ces contraintes. De plus, nos résultats seront comparés aux données obtenues chez l’Homme lors de nos précédents travaux, il est donc important de travailler chez l’animal pour avoir une meilleure comparabilité, le rongeur ayant un large répertoire comportemental, les résultats seront comparables à ce qui peut être observé chez l’Homme. Pour les enregistrements électrophysiologiques, nous avons besoin de tranches de cerveaux obtenues à partir d’organismes ayant été exposés de façon chronique aux substances actives d’intérêt dans notre projet. La technique utilisée dans notre étude est la MultiElectrode Array (MEA). Celle-ci permet de réaliser des enregistrements extracellulaires et fournit une vue globale du réseau neuronal. Les études électrophysiologiques consisteront en l’enregistrement de potentiels par l’évaluation de la transmission de base et de la potentialisation à long terme dans l’aire CA1 hippocampique (tranche d’hippocampe). Nous avons également besoin d’échantillons sanguins pour réaliser des dosages pharmacocinétiques, ce qui n’est pas possible in vitro ou in silico. Nous avons choisi le modèle rat afin d’avoir un répertoire comportemental plus large et un volume sanguin plus important pour nos prélèvements et ainsi réaliser les dosages nécessaires.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans les expérimentations a été réduit à son strict minimum. Seuls des mâles seront utilisés dans cette étude afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires. Dans la littérature, les mâles représentent la majorité des animaux utilisés dans la recherche sur les rongeurs. Notre méthode d’administration est par voie orale par micropipette en utilisant du lait concentré sucré dilué. Après la puberté, les femelles montrent une nette augmentation de la préférence pour la saccharine, qui est en partie sous contrôle hormonal. Après la maturation, les mâles préfèrent une solution de glucose, tandis que les femelles préfèrent une solution de saccharine. Les femelles préfèrent également des concentrations plus élevées de saccharine que les mâles. Le lait concentré sucré contient du sucre de betterave et du sucre de canne, qui sont tous deux des saccharoses. Si les rats mâles sont suffisamment motivés pour prendre la micropipette, les femelles le seront encore plus. Des groupes de 12 rats mâles seront formés afin d’avoir une puissance statistique suffisante. De plus, en utilisant des rats (et non des souris), nous pouvons réduire le nombre d’animaux utilisés car le rat possède un volume sanguin plus important que celui de la souris et nous permet donc de pouvoir effectuer tous les dosages sanguins en un seul prélèvement. Tous les animaux utilisés pour les études comportementales seront également utilisés pour les études post-mortem ce qui permet de réduire considérablement le nombre d’animaux.
Raffinement
Diverses mesures seront prises pour raffiner les expérimentations qui ne seront réalisées que par du personnel formé et ayant un livret de compétences à jour. Les animaux seront hébergés par deux tout au long de l’expérimentation dans des cages standards, répondant aux normes d’éthique. La stabilité des groupes permettra de réduire une éventuelle agressivité. Les animaux seront maintenus dans des conditions contrôlées d’hébergement, c’est-à-dire dans un environnement stabilisé en température, hygrométrie, luminosité et en cycle normal. Après leur arrivée au laboratoire, les animaux ne seront pas manipulés (hormis la surveillance quotidienne et le change de cage bi-hebdomadaire) pendant 1 semaine afin de les laisser s’acclimater à leur nouvel environnement. La semaine suivante, les animaux seront habitués à leur expérimentateur, pendant 5 min par jour, afin de réduire le stress lié aux manipulations. Lors des tests comportementaux, les rats seront placés dans la pièce expérimentale 1h avant le début des tests pour s’acclimater à la pièce. Leur environnement est enrichi avec des lamelles de papier kraft et un rouleau de carton afin d’assurer un enrichissement minimum, permettant aux animaux de trouver un abri en cas de conflit et d’avoir une activité minimale (construction de nid). L’eau sera fournie ad libitum et l’apport en nourriture sera contrôlé. Leur poids sera mesuré tous les jours et un responsable des animaux vérifiera leur apparence physique externe (poils hérissé, chromodacryorrhée…) ou des changements de comportement (attitude de prostration, animal ne répondant plus à son environnement ou réagissant de manière inhabituelle à l’expérimentateur, réduction importante de l’activité motrice…). Un animal présentant un tel état de mal-être ou de souffrance sera immédiatement exclu de l’étude et une discussion sera entreprise avec des membres de la SBEA concernant son éventuelle mise à mort sous anesthésie et analgésie si jugé nécessaire (cf grille de points limites). Lors de la mise à mort des animaux, une overdose d’anesthésique sera réalisée sous isoflurane suivie d’une décapitation pour récupération des cerveaux.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la rat (Rattus norvegicus), il s’agit avec la souris, d’espèces très utilisées en recherche pré-clinique. Le rat est une espèce facile à maintenir, en termes de coût et de place, son comportement est bien connu et détaillé dans la littérature et sa proximité génétique avec l’espèce humaine permet d’accéder à des mécanismes cérébraux communs et à des fonctions cognitives et des comportements en beaucoup de points similaires et mesurables (anxiété, mémoire, locomotion). Du fait de sa taille supérieure, le rat possède un plus grand volume sanguin que la souris et permet donc d’augmenter le nombre d’analyses sanguines réalisées tout en réduisant le nombre d’animaux utilisés Pour les expérimentations sur rats jeunes, des rats âgés de 6 semaines seront utilisés. Ils auront plus de 4 mois pour l’étude de la plasticité synaptique hippocampique par électrophysiologie, leur croissance et développement cérébral seront atteints. Pour les expérimentations sur rats âgés, des rats âgés de 22 semaines seront utilisés. Ce groupe permettra de réaliser une comparaison avec le groupe de rats jeunes.
Etude de modèles murins de lésions cérébrales périnatales et recherche d’effets neuroprotecteurs
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
864 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. À cinq jours de vie, les souriceaux subissent une chirurgie du cou pour isoler la carotide et, pour une partie, une privation d'oxygène à 8 % pendant quarante-cinq minutes destinée à provoquer des lésions cérébrales proches de la paralysie cérébrale humaine, avec des séparations maternelles répétées. Le porteur reconnaît que ces séparations déclenchent des appels à la mère et cherche à tester des molécules neuroprotectrices, avec des tests comportementaux jusqu'à l'âge adulte. Il juge le recours à la souris "indispensable" pour suivre la plasticité cérébrale sur le cerveau entier.
Objectifs
La paralysie cérébrale (PC) est la première cause de handicap moteur de l’enfant. En France, elle concerne 4 nouveau-nés chaque jour, avec une vulnérabilité accrue chez les garçons. La prématurité, une hypoxie-ischémie (HI) et le stress sont des facteurs de risque de la PC, pouvant engendrer des lésions cérébrales. La problématique générale du projet est de valider chez l’animal des approches de neuroprotection périnatale, en comparaison avec les effets du MgSO4 (unique molécule, à effet neuroprotecteur partiel, recommandée en clinique). Un modèle expérimental chez la Souris permet d’induire ces lésions en réalisant une HI périnatale, tout en reproduisant les différences intersexuelles observées en clinique. La vulnérabilité cérébrale en période périnatale évolue rapidement, montrant des profils lésionnels dépendants de l’âge d’exposition et du sexe. En effet, la période de la naissance correspond à une phase tardive du développement cérébral (gliogénèse, migrations cellulaires, synaptogénèse, vasculogénèse). La compréhension des mécanismes lésionnels et de plasticité cérébrale sont un préliminaire aux études de neuroprotection. Celles-ci consistent à tester à court et long termes les effets de molécules pharmacologiques sur le comportement sensori-moteur et cognitif des souris ayant subi une HI néonatale, ainsi qu'à analyser leurs effets aux niveaux tissulaire, cellulaire et moléculaire.
Bénéfices attendus
Les études cliniques ont permis d’affirmer qu'à court terme le MgSO4 diminue significativement les séquelles neuromotrices graves à type de paralysie cérébrale justifiant son administration en routine aux mères en menace d’accouchement prématuré. Le projet permettra d'étudier les effets mécanistiques et comportementaux du MgSO4 administré seul, en différenciant les sexes. D'autre part, des travaux récents du laboratoire rapportent que l’administration de MgSO4 chez le souriceau hypoxo-ischémié à P5 prévient à court terme, les déficits sensorimoteurs, l’inflammation et l’apoptose induits pas une HI néonatale. Cependant, il est remarquable qu’à long terme, le MgSO4 ne parvient pas à prévenir les troubles moteurs et cognitifs alors qu’il semble prévenir les modifications tissulaires induites par l’HI (désorganisation des fibres myélinisées du corps calleux). En clinique, aucun effet délétère du MgSO4 n'a été rapporté chez la mère ni chez le foetus. Cependant, des études précliniques ont alerté sur le fait qu'une dose élevée de MgSO4 pouvait entrainer des altérations de l'angiogenèse corticale. Ainsi, ce projet permettra également de tester les effets de l'association du MgSO4 avec d'autres molécules pharmacologiques. L'une des molécules qui sera étudiée dans le cadre de ce projet est le 4-Phénylbutyrate (4-PBA) qui a des propriétés neuroprotectrices, qui est un inhibiteur d'histone déacétylase (iHDAC) et qui est administré chez le nouveau-né en clinique pour traiter des troubles du cycle de l'urée.
Procédures
Les souriceaux subiront une procédure chirurgicale (uniquement isolement de la carotide ou hypoxie-ischémie) à 5 jours de vie (P5) afin d'induire des lésions cérébrales similaires à celles observées dans le cerveau de certains enfants nés prématurément entre 24 et 32 semaines d'aménorrhée. Tous les souriceaux subiront 4 isolements maternels, respectivement de 8, 10, 45 et 10 minutes, le jour où seront réalisés à la fois la chirurgie et les traitements. Ils ne seront isolés de la fratrie que pendant l’acte chirurgical et la phase de réveil (8 minutes en tout). La chirurgie impliquera de faire une injection sous-cutanée (d’analgésique), une incision de la peau du cou et du tissu sous-jacent afin d’isoler la carotide, puis de réaliser deux points de suture. Tous les animaux seront tatoués pendant l’anesthésie. Les traitements nécessiteront de réaliser 2 injections intrapéritonéales par individu. Les animaux des groupes hypoxo-ischémiés subiront une hypoxie à 8% d’O2 pendant 45 minutes. Les tests comportementaux réalisés chez le souriceau, la souris adolescente puis chez l’adulte visent à évaluer son développement sensorimoteur et ses capacités cognitives lors d’activité spontanées.
Impact sur les animaux
Les phases d’isolement maternels provoquent systématiquement des appels à la mère de la part des souriceaux. Les manipulations des petits et de la mère se font quotidiennement dès 24h après la naissance et évitent ainsi des stress répétés lors des tests comportementaux. La molécule A peut provoquer une vasodilatation, bradycardie et myorelaxation, mais à la dose injectée, le comportement des souriceaux et de la mère envers ses petits n’est pas altéré. La molécule B ne provoque pas non plus d’altération du comportement des souriceaux ni de la mère envers ses petits. Du fait de la variabilité interindividuelle, certains animaux hypoxo-ischémiés présenteront à court et long termes des déficits sensorimoteurs et cognitifs très discrets, mis en valeurs par des tests comportementaux spécifiques. Les animaux restent autonomes et tout à fait mobiles. Ils maintiennent des interactions sociales. Les souriceaux étant retirés progressivement à la mère pendant la chirurgie, celle-ci n’est jamais totalement dépourvue de ses petits.
Devenir
Les souriceaux opérés sont maintenus en vie pendant une durée allant de 6 à 60 jours post-opératoires puis euthanasiés sous anesthésie profonde pour le prélèvement des cerveaux en vue des différentes expérimentations
Remplacement
Il est indispensable pour notre étude d'avoir recours à l'animal, ici la Souris: 1) Le stress est connu pour être l’un des facteurs de risque de la PC. Les séparations subies par le couple mère-souriceau à P5 renvoient aux difficultés rencontrées par les parents d'enfants prématurés pour être en contact avec leur enfant en couveuse, intubés et portant de multiples sondes; 2) Plasticité cérébrale: celle-ci apparaît au cours du développement cérébral ce qui nécessite de travailler de façon longitudinale sur le cerveau entier. L'analyse à long terme des altérations comportementales, histologiques et neurochimiques et de la neuroprotection, nécessite de travailler sur l'animal au stade juvénile, adolescent et adulte; 3) Interactions intercellulaires: les altérations tissulaires induites par l'HI à P5 ciblent préférentiellement, mais pas seulement, la substance blanche cérébrale produite par les oligodendrocytes (OL). La prolifération, la migration et la différenciation des OL sont vasculo-dépendantes et fonction de l'activité neuronale. Une approche intégrée est donc indispensable dans le cadre de ce projet.
Réduction
Nous aurons 8 groupes de souris : 4 groupes contrôles et 4 groupes ayant subi une chirurgie. Chez les contrôles, comme chez les opérés, nous testerons les effets de deux traitements A et B, séparés ou combinés. Notre modèle de chirurgie reproduit les variabilités interindividuelles rapportées en clinique, nous contraignant à avoir des effectifs importants par groupe. Notre modèle chirurgical reproduit également les variabilités sexuelles rapportées en clinique. Dans un 1er temps, les groupes d’animaux seront constitués sans différencier les sexes. Ce n'est que dans le cas où des différences intersexuelles sembleraient apparaitre que le dédoublement des groupes sera fait afin de pouvoir analyser statistiquement les potentiels effets sexe. Les mêmes animaux réaliseront à la fois les études comportementales à court et à long terme et leur cerveau sera prélevé pour les études histologiques et/ou neurochimiques. Les données obtenues chez les groupes contrôles pourront être utilisées pour la mise au point de protocoles afin d'éviter l'utilisation d'animaux supplémentaires.
Raffinement
Les chirurgies réalisées à 5 jours de vie seront effectuées dans une pièce isolée, au calme, avec seulement un ou deux manipulateurs expérimentés présents. La chirurgie est réalisée sous anesthésie générale. On pratique une hyperoxygénation avant anesthésie. Un analgésique sera injecté. Le souriceau sera maintenu sur une couverture thermique. Après la chirurgie, les souriceaux seront remis dans leur cage avec la mère dans un environnement calme permettant la nidification et les soins maternels et stabilisé. Les comportements des souriceaux et de la mère seront observés très attentivement et ceci de façon répétée pendant les 24 premières heures post-chirurgie. Un suivi post-opératoire quotidien sera réalisé : suivi du poids des animaux, observation de leur apparence, vérification de l'accès aux mamelles, léchage des petits. Chez l'adulte, l'indice de grimace facial sera utilisé pour évaluer le niveau de douleur et le comportement de l'animal sera régulièrement observé.
Choix des espèces
La Souris est une espèce couramment utilisée en Neurosciences. L’espèce est prolifique (cycle de reproduction court (21 jours)), à faible coût d’élevage, utilisée abondamment dans la bibliographie scientifique. Une Hypoxie-Ischémie (HI) réalisée chez la Souris à 5 jours de vie permet d'induire des lésions cérébrales similaires à celles observées dans le cerveau de certains enfants nés entre 24 et 32 semaines d'aménorhée. Ce modèle expérimental permet également de reproduire les différences intersexuelles observées en clinique. Les souris NMRI étant non consanguines, les données obtenues sont plus proches de ce que l'on observe chez l'Humain. L'inconvénient est que cela est à l'origine d'une plus forte variabilité interindividuelle que chez des souris consanguines, ce qui nécessite des effectifs plus importants pour le traitement statistique des données. Les souriceaux seront utilisés : - durant les deux premières semaines de vie (le stade de 5 jours de vie chez le souriceau correspond au stade 24-32 semaines d’aménorrhée chez l’Humain au cours duquel la substance blanche est particulièrement vulnérable). Durant ces deux premières semaines, des tests sensorimoteurs seront réalisés ainsi que des études histologiques et/ou neurochimiques. Le sevrage sera réalisé à 21 jours de vie si le poids corporel est supérieur à 10 grammes. - puis à l’adolescence (P30-P45), - puis à l’âge adulte (60 à 90 jours). Ce sont souvent les mêmes souriceaux qui seront utilisés aux différents âges car de potentielles corrélations seront recherchées entre d'une part les déficits comportementaux discrets et les altérations histologiques observés à long terme et d'autre part les altérations comportementales discrètes observées à court terme. Les souris femelles non utilisées dans le projet pourront être mises en reproduction, si besoin, à partir de l'âge de 8 semaines et pour une durée maximale de 6 mois. Entre le sevrage d'une portée et le prochain accouplement, un repos d'une durée de 14 jours est respecté pour les mères. Les pères seront mis en reproduction à partir de 8 semaines pour une durée totale de 1 an.
Création de lignées de poissons zèbre génétiquement modifiées pour la recherche en neuroscience
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
44 200 poissons zèbres vont être utilisés, tous tués à terme, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objet est de créer des lignées génétiquement modifiées, huit par an sur cinq ans, vendues comme prestation à des laboratoires publics ou privés, chaque poisson étant identifié à trois mois par une biopsie de la nageoire caudale sous anesthésie. Le porteur reconnaît que les modifications génétiques peuvent provoquer des phénotypes dommageables comme une scoliose ou des troubles de la reproduction. Les individus non modifiés sont tués, dix par lignée étant gardés pour l'entretien puis tués à dix-huit mois, et le recours au poisson est justifié par la part de gènes partagés avec l'humain et l'usage d'un "organisme entier".
Objectifs
Pour comprendre certaines maladies qui touchent l’être humain, les chercheurs ont besoin d’un modèle animal qui puisse se rapprocher le plus possible du génome humain. Il a été montré que le poisson zèbre possède 71 pourcents de gènes similaires aux gènes humains dont 86 pourcents sont liés à des maladies humaines, ce qui en a fait, ces dernières années, un très bon candidat à la modélisation des maladies humaines. C’est pourquoi nous l’avons choisi pour créer des lignées génétiquement modifiées afin de fournir ces dernières à des laboratoires privés ou publics dans le cadre de prestations. Ces lignées seront alors délivrées à l’organisme demandeur pour réaliser ses expériences. L’objectif est de créer 8 lignées par an durant les 5 ans à venir.
Bénéfices attendus
Notre plateforme a pour mission de fournir de nouvelles lignées de poissons zèbres à la communauté de chercheurs utilisant le modèle poisson zèbre pour comprendre certaines maladies humaines et progresser dans leur traitement.
Procédures
Les poissons doivent être identifiés génétiquement à l’âge de 3 mois. Pour cela ils sont isolés et anesthésiés successivement afin de minimiser la souffrance de l’animal lors du prélèvement de tissu de la nageoire caudale qui est réalisé par la suite. Un seul prélèvement est réalisé par individu, ne durant qu’une minute. Une fois la biopsie terminée, le poisson est remis à l’eau dans un bac de réveil. Il ne sera réhabilité dans un aquarium d’élevage qu’après rétablissement complet de l’anesthésie. Cette biopsie ne doit entrainer aucune séquelle sur la nage ou l’alimentation du poisson. Il est nécessaire de maintenir l’animal isolé jusqu’à l’obtention des résultats d’analyse (maximum 2 semaines). Il est possible qu’un phénotype dommageable apparaissent sur l’ensemble des animaux suite aux modifications génétiques.
Impact sur les animaux
Les poissons vont être pêchés à l’épuisette provoquant un stress et un frottement sur le corps de l’animal. Le risque lié à l’anesthésie est présent mais reste limité car l’anesthésie n’est pas une anesthésie très profonde ni très longue. Un traumatisme peut faire suite aux prélèvements de tissu au niveau de la nageoire caudale, qui est une petite plaie de quelques millimètres. Il s’en suit ensuite un processus cicatriciel qui prend 2 semaines durant lequel le poisson est isolé. Il est possible que les modifications génétiques entraînent des phénotypes dommageables, par exemple une scoliose ou un problème lors de la reproduction.
Devenir
Au cours du projet, les animaux produits qui ne sont pas génétiquement modifiés seront euthanasiés. Nous conserverons 10 individus par lignée produite qui permettront d’obtenir et de garantir le maintien de la lignée nouvelle lignée. Enfin, ces animaux seront également euthanasiés à l’âge de 18 mois après confirmation de l’implantation de la lignée dans le laboratoire demandeur. Les animaux ne seront pas conservés au-delà afin d’éviter qu’ils ne développent des anomalies qui s’intensifient avec le vieillissement des animaux ou qu’ils ne deviennent le réservoir d'infection.
Remplacement
Des recherches ont montré que le poisson zèbre possède 71 pourcents de gènes similaires aux gènes humains parmi lesquels 86 pourcents sont liés à des maladies humaines, cela en fait donc un très bon candidat à la modélisation des maladies humaines. De plus, le fait que les œufs de cette espèce soient transparents et accessibles la rend plus intéressante pour l’injection, le suivis du développement larvaire et l’imagerie. C’est pourquoi notre projet est de générer de nouvelles lignées de poisson zèbre. L’espèce animale et notamment l’organisme entier utilisé ne peut donc être remplacée. Cela nécessite une approche in vivo sur l’animal.
Réduction
Aux vues de la physiologie du poisson-zèbre et de notre expérience sur la création de lignées génétiquement modifiées au cours des dernières années, nous estimons que le minimum requis de lignée à créer est de 8 par an sur les 5 ans à venir. Nous allons générer 850 individus fondateurs (F0) et 255 individus de la génération suivante (F1) soit 8 lignées x (850 F0 + 255 F1) x 5 ans = 44200 poissons zèbres. Afin de ne produire que le nombre d’individus nécessaire à la création de ces lignées, nous essayerons d’insérer un rapporteur fluorescent lorsque cela sera possible. Ce qui nous permettra de sélectionner et de garder que les poissons génétiquement modifiés diminuer le nombre de poissons à élever par 4 d’après nos précédentes études soit élever 11 050 poissons zèbre.
Raffinement
Le bien-être des animaux sera particulièrement observé. Ainsi les paramètres environnementaux comme la qualité de l’eau, la température et le cycle lumineux seront à surveiller. La température de l’air devra être comprise entre 25 degrés Celsius et 27 degrés Celsius et le cycle lumineux de 14-10 avec aube et crépuscule. Le poisson zèbre est une espèce grégaire, ils seront donc placés en groupe de 5 à 20 congénères adultes maximum dans les aquariums d'élevage. Seul les poissons à génotyper seront isolés et maintenus dans le système afin de garantir un environnement contrôlé. Cela leur permettra de maintenir un contact visuel avec leurs congénères. Ils seront surveillés quotidiennement et un affichage assurera la traçabilité et le respect de la durée de l’isolement. Pour préserver l'ensemble des poissons hébergés, une limite d'âge de 18 mois sera appliquée pour éviter que les animaux vieillissants puissent être le réservoir d'infection. En effet, la durée de vie moyenne d’un poisson zèbre est de 24 mois. De la nourriture vivante sera fournie 2 fois par jour afin que les animaux puissent exercer un comportement de chasseur pour se nourrir. Si les animaux montrent des signes de mal-être, des actions seront menées afin de réduire le stress ou la douleur. Pour cela nous utiliserons une grille d'évaluation des points limites qui prend en compte des comportements ou signes visibles tels. Cela permettra d’évaluer quels poissons doivent être euthanasiés ou non. Si nous observons des problèmes physiques nous ferons une évaluation pour en définir la gravité et mettre en place des solutions adaptées pour garantir le bien-être des animaux. Si cela s’avère une demande d’autorisation sera effectuée.
Choix des espèces
Le modèle poisson zèbre possède 71 pourcents de gènes similaires aux gènes humains dont 86 pourcents sont liés à des maladies humaines, ce qui en a fait, ces dernières années, un très bon candidat à la modélisation des maladies humaines. C’est pourquoi nous avons choisi d’utiliser ce modèle pour créer des lignées génétiquement modifiées. De plus, il atteint l’âge de la maturité sexuelle à 3 mois et les femelles peuvent pondre jusqu’à 200 œufs par ponte et ce chaque semaine. Le fait que les œufs de cette espèce soient transparents et accessibles la rend plus attrayante. L’élevage d’un nombre important d'individus est aisé et la caractérisation génétique est peu traumatique. Ils seront donc utilisés pour générer une lignée afin que l’organisme demandeur puisse effectuer ses recherches sur le modèle. La création de lignée nécessite d’utiliser des animaux en âge de se reproduire, dans notre cas le poisson zèbre atteint ce stade à partir de 3 mois et nous ne les utiliserons pas au-delà de 18 mois. Le prélèvement pour génotypage se fait aux alentours de 3 mois, lorsqu’ils ont atteint une taille suffisante. Ils seront utilisés pour générer une lignée mutante stable afin que l’organisme demandeur puisse effectuer ses expériences sur le modèle.
Examens IRM sur modèles rongeurs en provenance d’établissements utilisateurs extérieurs
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Rats : 200
600 rongeurs, 400 souris et 200 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal peut subir jusqu'à six examens d'IRM sous anesthésie gazeuse de quatre heures, parfois avec injection d'un produit de contraste au gadolinium, le porteur signalant un risque de non-réveil après la narcose. Il s'agit d'un service de plateforme mutualisant un appareil d'imagerie pour des équipes extérieures, chaque animal étant ensuite réintégré au protocole autorisé dont il relève, où les procédures se poursuivent. Le porteur affirme qu'aucune approche in vitro ou in silico ne permet d'étudier le cerveau entier et présente l'IRM répétée comme un moyen de réduire le nombre d'animaux.
Objectifs
L'imagerie par résonance magnétique (IRM) du petit animal est une technique non invasive et non destructive des tissus in vivo. Elle permet l'étude longitudinale et tri-dimensionnelle notamment du cerveau normal et pathologique. Les divers types de contrastes et de modalités structurelles, fonctionnelles et spectroscopiques font de l'IRM une technique de choix pour la recherche en neurosciences expérimentales. Les applications de l'IRM expérimentale sont notamment le phénotypage d'une cohorte d'animaux, le suivi longitudinal de la progression d'une maladie ou d'un traitement thérapeutique, la validation de nouveaux biomarqueurs d'imagerie. Une IRM à très haut champ magnétique ainsi que des antennes dédiées à l’imagerie du cerveau de souris et de rat sont des déquipements de pointe qui peuvent apporter des informations déterminantes dans des projets scientifiques variés impliquant le petit animal via l’utilisation d’un large spectre de protocoles d’imagerie standards mais aussi avancés et innovants. Ce projet a pour but de faciliter la mise en place de collaborations avec des équipes externes pour réaliser des études d’imagerie IRM sur des modèles rongeurs de diverses pathologies ou des modèles de rongeurs sains afin d’investiguer des questions plus fondamentales sur le fonctionnement cérébral. Pour atteindre cet objectif, des expériences sur animaux anesthésiés doivent être menées.
Bénéfices attendus
Ce projet présente des bénéfices scientifiques à long terme aussi bien pour la plateforme que pour les équipes utilisatrices. Du point de vue scientifique, il permet d’intégrer de nouvelles données d’imagerie pour répondre à une question scientifique précise (expliquée dans les projets scientifiques autorisés par le ministère de l’étude concernée) et aider à la compréhension de pathologie humaine sur les modèles animaux en vue d’un traitement thérapeutique ou de l’aide au diagnostic. D’autre part, dans le cas d’étude longitudinale l’imagerie par résonance magnétique (IRM) présente un grand intérêt en réduisant le nombre d’animaux.
Procédures
Les animaux, 600 au total incluant 400 souris et 200 rats, seront soumis à des examens d'imagerie par résonance magnétique (IRM) sous anesthésie gazeuse avec ou sans injection intraveineuse dans la veine de la queue d’un agent de contraste à base de gadolinium selon le besoin de l’étude. La procédure IRM dure 4h maximum (de l’induction de l’anesthésie au réveil de l’animal). Les examens pourront être répétés au maximum 6 fois sur le même animal avec un délai de 72h minimum de récupération.
Impact sur les animaux
Différents risques sont identifiés : (i) Risques liés à l’anesthésie: stress thermique (hypothermie), difficultés cardio-respiratoires, non récupération de la vigilance suite à la narcose ; (ii) Risques liés à l’injection intraveineuse de produit de contraste : douleur au point d’injection , hématome, saignement possible très localement ; (iii) Risques liés au transport (stress) lors du changement d’établissement utilisateur.
Devenir
A l’issue des examens IRM (imagerie par résonance magnétique), les animaux seront réintégrés dans leur hébergement d’origine pour réaliser les procédures décrites dans le projet scientifique global autorisé par le ministère de l’étude concernée. Les examens IRM ne couvrent qu'une étape dans le cadre du projet scientifique global. Il s'agit ici d'une utilisation continue des animaux et non d'une réutilisation car les animaux ne peuvent être remplacés par d'autres. Ils sont inclus dans un projet scientifique global autorisé par le ministère et subissent une suite de procédures (avant et après les examens IRM) décrites dans le projet global.
Remplacement
Il n’existe pas d'alternatives (études in vitro, in silico ou sur animaux invertébrés) qui permettent d’étudier des mécanismes cellulaires, moléculaires, métaboliques complexes à l’échelle global du cerveau. Le rongeur est une des espèces les plus appropriées pour les études d'imagerie par résonance magnétique (IRM) dans un contexte neurologique, d’autant plus que l’IRM permet l’étude longitudinale des paramètres d’intérêt de façon non invasive.
Réduction
600 animaux au total sont inclus dans le projet dont 400 souris et 200 rats. Le nombre d’animaux est réduit au maximum. Des études pilotes et tests statistiques ont préalablement étaient réalisés pour estimer le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre une puissance statistique satisfaisante pour chaque étude. Les tests statistiques seront dépendants des différentes études qui auront une phase d’imagerie dans leurs protocoles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans leur établissement utilisateur avec les mesures de raffinement et conditions d’hébergement décrites dans projet initial autorisé par le ministère. Les animaux sont transportés de leur lieu d’hébergement initial vers le laboratoire au calme dans une cage adaptée avec de la nourriture, de l’eau à dispositions des animaux ainsi que l’enrichissement mis en place dans leur hébergement d’origine. L’arrivée se fait au niveau du quai de livraison où l’expérimentateur réalisant les IRM (imagerie par résonance magnétique) amène les animaux dans la pièce de préparation à l’aide d’un chariot en empruntant un monte charge. Les animaux sont laissés dans leur cage pendant 30 min à 1h dans la pièce de préparation, et une vérification de l’état des animaux (état du poil, comportement dans la cage, position des oreilles et du museau) est réalisée à la fois par l’expérimentateur réalisant les IRM et une personne responsable des animaux de l’établissement extérieur. La tête des animaux est maintenue immobile par un système de contention (barres d’oreille et mors à dent) intégré au berceau. Un anesthésique local est appliqué au niveau des points d'appui des barres d'oreilles, un gel ophtalmique est appliqué pour limiter la déshydratation oculaire. De la vaseline sera également appliquée avant d’introduire la sonde rectale. Tout au long de l’examen IRM (4h maximum), la profondeur de narcose et la température interne de l'animal sont contrôlées. La procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal sorti pour vérification en cas de souffrance/angoisse chez les animaux pendant l’IRM, repérée par : une respiration anormale (trop rapide ou trop basse malgré l'ajustement d'anesthésique) ou une température anormale (trop élevée ou trop basse malgré l'ajustement de la consigne de température du bain marie ou de la modification de l’anesthésie). Nous accorderons également une grande importance à la période de réveil (chambre thermostatée, stimulation régulière de l’animal). Une personne référente des animaux à imager sera présente de façon à guider l’expérimentateur qui réalise l’IRM et à contrôler au mieux l’anesthésie de l’induction au réveil complet de l’animal.
Choix des espèces
Les rongeurs sont les principales espèces utilisées sur notre plateforme, leur taille permet de les utiliser dans ce type de machine pour acquérir des séquences capables de donner des détails anatomiques et fonctionnels qui contribue à répondre aux questions scientifiques posées. De plus, les rongeurs permettent l’étude de comportements complexes et de nombreux modèles de rongeurs génétiquement modifiés sont développés pour mimer des pathologies humaines. En raison de sa taille, le rat possède un cerveau plus facile à imager (plus gros). Il est donc plus facile d’obtenir un meilleur signal chez le rat, notamment dans des zones cérébrales de petite taille. Cependant, de nombreuses pathologies cérébrales sont préférentiellement induites et étudiées chez la souris que nous pouvons imagées plus aisément avec des antennes adaptées. Le stade de développement sera décrit dans le projet initial autorisé par le ministère de l’étude concernée. L’âge minimum requis pour passer un examen par imagerie par résonance magnétique (IRM) est fixé à 3 semaines (rats et souris confondus), en raison des contraintes de berceau IRM que nous possédons à la plateforme IRM et de l’anesthésie gazeuse qui sera optimale sur des animaux sevrés qui ont acquis une capacité respiratoire suffisante. De même pour la récupération, elle sera plus facile si on travaille sur des animaux qui sont sevrés.
Etude de l’impact du polymorphisme N363S du gène NR3C1 codant le Récepteur Glucocorticoïde sur le rétrocontrôle négatif de l’axe corticotrope par les glucocorticoïdes exogènes
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Les souris d'une nouvelle lignée, porteuse d'une mutation du récepteur des glucocorticoïdes, passent deux fois dans leur vie un test comportemental de stress de cinq minutes, destiné selon le porteur à l'évaluation du "bien-être" de la lignée. Une partie des adultes reçoit une injection sous anesthésie locale, d'autres sont opérées sous anesthésie générale pour la pose sous la peau d'un dispositif qui délivre un traitement pendant cinq semaines, et repassent cinq semaines plus tard un test de stress de cinq minutes, sans que le texte précise lequel. 240 souris vont être utilisées, la déclaration en comptant 132 en souffrance légère et 108 en souffrance modérée, certaines passant par plusieurs procédures. La déclaration ne prévoit aucune souris gardée vivante, et le texte annonce leur mise à mort à la fin des procédures, lorsque les analyses de sang et d'organes l'exigent.
Objectifs
Les hormones glucocorticoïdes sont sécrétées par la glande surrénale. Elles sont sécrétées pour permettre à l’organisme de s’adapter en cas de stress et de diminuer la réponse inflammatoire. C’est pourquoi les glucocorticoïdes sont largement utilisés comme traitement. Ils sont utilisés notamment dans le traitement des maladies inflammatoires, des allergies, de l’asthme ou de nombreux cancers. Les glucocorticoïdes n’agissent pas seulement sur la réponse inflammatoire mais sur de nombreux autres organes. C’est pourquoi, lorsqu’il y a un déséquilibre, ils peuvent entrainer des effets secondaires. Lors d’un traitement prolongé par glucocorticoïdes, il n’y a plus de production par l’organisme de glucocorticoïdes. Lorsqu’on arrête le traitement, la production de glucocorticoïdes par l’organisme ne reprend pas chez 40% des patients. Cela entraine un manque de glucocorticoïdes qui peut entrainer des complications graves et s’appelle l’insuffisance corticotrope. Pour le moment, il est difficile de prédire chez quels patients surviendra cet effet secondaire. C’est pourquoi nous essayons de mieux comprendre cette maladie pour améliorer la prise en charge des patients. Les glucocorticoïdes agissent par l’intermédiaire du récepteur glucocorticoïde. Chez 2% de la population mondiale, il existe une mutation de ce récepteur qui entraine une augmentation de l’effet des corticoïdes et donc, théoriquement, une augmentation du risque de complications. Pour étudier si cette mutation augmente le risque d’insuffisance corticotrope, l’utilisation de modèles cellulaires est insuffisante. En effet, ils ne permettent pas de reproduire la complexité de la sécrétion de glucocorticoïdes ainsi que les différents niveaux de régulation. Aussi, il est nécessaire de générer un modèle murin afin d’évaluer les différents acteurs impliqués dans la régulation de l’axe corticotrope. Ce modèle murin permettra d’étudier l’effet de la mutation sur la sécrétion de glucocorticoïdes et d’évaluer si elle constitue un facteur de risque d’insuffisance corticotrope.
Bénéfices attendus
La variabilité inter-individuelle dans la sensibilité aux corticoïdes est un enjeu important en médecine, en effet on considère que près de 2% de la population mondiale reçoit un traitement par glucocorticoïdes exogène. La mise en évidence du variant N363S, retrouvé chez 2-4% de la population, comme facteur de risque pourrait permettre d’adapter de façon personnalisée leur prescription afin de limiter la survenue d’effets indésirables.
Procédures
Pour l’évaluation du bien-être d’une nouvelle lignée génétiquement modifiée, les animaux seront soumis à un test comportemental d’évaluation du stress, d’une durée de 5 minutes, 2 fois au cours de leur vie. Une partie des souris adultes recevront une injection après anesthésie locale. D’autres souris seront opérées par anesthésie générale pour mise en place d’un système de délivrance de traitement par perfusion pour une durée de 5 semaines. Ce dispositif permet de ne faire qu’un geste chirurgical, sans avoir à faire plusieurs injections. De plus, les souris seront soumises 5 semaines plus tard à un test comportemental d’évaluation du stress, d’une durée de 5 minutes.
Impact sur les animaux
La modification génétique des animaux ne devrait pas entrainer de souffrance spécifique puisqu’il n’existe pas chez l’être humain de pathologie liée à cette mutation. Cependant, les personnes ayant cette mutation ont tendance à avoir plus de troubles métaboliques et à être plus à risque d’obésité, ces aspects seront donc recherchés et pris en charge le cas échéant chez les animaux génétiquement modifiés. Les nuisances des procédures proposées sont faibles à modérées pour les animaux. L’injection de traitement peut entrainer une douleur au niveau du point d’injection et la pose d’un dispositif sous cutané peut entrainer des douleurs. Ces douleurs sont prévisibles et prises en charge par l’anesthésie.
Devenir
Dès que possible, les animaux seront utilisés dans plusieurs procédures, afin de réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaire. Les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures quand cela sera nécéssaire pour permettre les analyses de sang et des organes post-mortem.
Remplacement
Les corticoïdes agissent sur l’ensemble de l’organisme et sont sous le contrôle de l’axe corticotrope, composé de plusieurs niveaux, comprenant une partie du cerveau, la glande hypophyse et la glande surrénale. Leurs effets sont très finement contrôlés car un excès de corticoïdes entraine des complications métaboliques, psychiatriques et cardiovasculaires et un manque de corticoïdes entraine le décès. Pour permettre cet équilibre, leur sécrétion est contrôlée à différents niveaux, qui est difficile d’étudier de façon dissociée. C’est pourquoi il est nécessaire d’avoir recours à un modèle vivant permettant de reproduire le dialogue entre les différents organes impliqués. L’utilisation de modèles cellulaires in vitro est compliqué, d’une part car il existe un seul modèle de cellules corticotropes immortalisées hypophysaires, issu de cellules tumorales ne réagissant pas forcément de la même façon que des cellules saines aux corticoïdes. D’autre part, car la culture cellulaire ne permet pas de rendre compte de la dynamique de l’axe corticotrope au cours du temps.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en utilisant un calcul de puissance afin d'inclure uniquement le nombre d'animaux nécéssaire pour répondre à la question posée dans chaque procédure. Le nombre minimal d’animaux a été choisi pour l’ensemble des procédures. Dès que possible, les animaux seront utilisés dans deux procédures pour permettre la réduction du nombre d'animaux nécéssaires.
Raffinement
Les conditions d’élevage et d’hébergement seront appropriées pour réduire la douleur, la souffrance, l’angoisse ou les dommages durables que pourraient ressentir les animaux : cages adaptées à l’animal et à sa taille en maintenant les animaux par deux minimums dans chaque cage, et par enrichissement du milieu par copeaux de bois/tunnel en carton et cabanes. * Souris : 5 animaux par cage au maximum (nombre susceptible de varier en fonction de la taille des animaux) - Les animaux seront observés quotidiennement par les membres qualifiés de l’animalerie et les responsables du projet afin de ne pas méconnaître les points limites. - Les mesures des animaux (poids, taille) seront couplés afin de réaliser l’analyse de plusieurs paramètres pour limiter au maximum le stress des animaux. - Une anesthésie générale ou locale de courte durée sera réalisé pour chaque procédure entrainant une douleur.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris, en effet, les souris sont souvent utilisées dans la recherche car les manipulations génétiques sont bien connues et maitrisées dans cette espèce. De plus, la séquence du gène chez la souris est très proche de celle de l’être humain, ce qui permettra d’extrapoler les données obtenues. Les souris étudiées seront des souris adultes, car les effets attendus de la mutation s’expriment à l’âge adulte.
Impact des champs électromagnétiques sur l’état de santé et le comportement de la petite roussette
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
200 petites roussettes, une espèce de requin, vont être utilisées dès le stade œuf dans des procédures classées en gravité légère, avec l'objectif de les relâcher en mer sous réserve de l'accord d'un vétérinaire. Elles sont marquées, mesurées chaque mois et exposées pendant un an à des champs électromagnétiques reproduisant ceux des câbles de parcs éoliens, avec des tests de respirométrie de 24 heures et des enregistrements vidéo de leur comportement. Le porteur reconnaît que la littérature manque de points limites pour l'expérimentation sur les poissons et que l'exposition prolongée pourrait altérer leur santé, auquel cas les individus seraient tués. Il présente le projet comme un appui à la fois à la conservation et à l'"exploitation durable" des espèces marines, dans le contexte du développement des énergies marines.
Objectifs
Dans le contexte de changement climatique, la production d’énergie constitue l’un des défis socio-économiques et environnementaux majeurs des décennies à venir et soulève d’importants enjeux stratégiques, économiques et financier. Les énergies marines renouvelables (EMR), basées sur le vent, les marées et les courants marins font des océans et des mers une source inépuisable d’énergie permettant de produire de l’électricité. Parmi elles, les parcs éoliens offshores (OWF) sont aujourd’hui en plein essor notamment en Europe. Les OWF peuvent induire du bruit, des vibrations, l’interruption de continuité écologique et des perturbations liées aux champs électromagnétiques qui peuvent avoir des impacts potentiellement négatifs sur les espèces marines. En transportant l’énergie produite, les câbles électriques sous-marins au sein des OWF génèrent des champs électromagnétiques (CEM) qui peuvent affecter le comportement d’espèces électro- et magnéto-sensibles , qui utilisent les champs électromagnétiques pour se déplacer et se nourrir. La forte croissance de l’éolien offshore risque d’amplifier ces effets mais les informations existantes sur leurs conséquences sur les communautés ichtyologiques restent aujourd’hui encore insuffisantes. Les études réalisées sont limitées à quelques espèces d’intérêt commercial et sur une durée relativement courte. Ce projet vise à répondre à cette lacune et à identifier et évaluer les effets des parcs éoliens en mer et leur raccordement sur les requins, espèces élétro-sensibles. L’état de santé des individus sera évalué à travers un panel d’indicateurs : survie, mesures taille/poids (i.e. biométrie) et suivi de la croissance, développement, métabolisme énergétique (i.e. indicateur de stress évalué via des mesures de consommation d’oxygène au repos et à l’effort)
Bénéfices attendus
L’implantation d’un parc éolien offshore entraine une modification de l’habitat. Au vu de la forte croissance de ces projets de développement, il est nécessaire de mieux connaitre les effets de ces structures sur les écosystèmes marins. Il existe très peu de connaissances à ce sujet les requins. Ces connaissances relatives à la biologie de ces espèces d’intérêt serviront de cas concrets pour la mise en place de suivi pérennes des populations aux sein des OWF afin d’atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines en général. Les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément comment les requins réagissent aux champs électromagnétiques. Ils permettront d’améliorer les connaissances des impacts des EMR sur les espèces marines et ainsi apporteront les informations essentielles aux gestionnaires et décideurs pour répondre aux enjeux de développement des EMR sans nuire au maintien de la biodiversité marine.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure de marquage sous cutané juste apres l'éclosion. Ce marquage durera une minute environ par individu. Cette marque permettra d'identifier chaque individu durant la phase expérimentale juvenile. Il y aura une procédure par individu qui durera 12 mois. Biométrie : une fois par mois les individus seront pesés et mesurés pour assurer un suivi de leur croissance et de leur bonne condition (indice de fulton) Mesures de respirométrie : chaque mois, chaque individu sera testé en respirométrie afin d’évaluer sa capacité métabolique aérobie. Ce test durera 24 h et 12 juvéniles par condition (i.e. contrôle, 3 différents champs électromagnétiques) seront testés soit 6 poissons par bassin. Tests comportementaux : les tests comportementaux auront lieu 1 fois par mois au stade juvenile soit pour 6 fois sur 6 mois. Une camera placée au dessus de chacun des bassins permettra d'enregistrer leur comportement à différents temps de la journée. L'experimentateur n'interviendra pas dans le bassin ni sur les animaux mais enclanchera les enregsitrement à des temps donné (1fois 2h le matin, 1 fois 2h l'apres midi, 1 nuit).
Impact sur les animaux
La littérature récente souligne le manque de connaissances s'agissant des points limites (objectifs et quantitatifs) applicables pour l'expérimentation sur les poissons, les réponses à la douleur étant par ailleurs très variables entre les espèces. L’ensemble des manipulations (mise en bassin, anesthésie, mesures taille poids, réveil, chasse avec un stick, respirométrie) seront réalisées sur une période de temps optimisée afin de minimiser un maximum ce stress. La condition des poissons (indice de condition, état général) sera évaluée au niveau individuel durant toute l’expérimentation. Le manque de connaissances sur l’impact des champs électromagnétiques sur les requins de manière générale ne permet pas de déterminer la sévérité de ce type d’exposition en amont. L’exposition aux champs électromagnétiques pourrait avoir des effets indésirables sur l’espèce étudiée. Li’solement sensoriel des individus dans les respiromètres pourrait engendrer un léger stress.
Devenir
Les individus seront relâchés dans l’environnement après accord d’un vétérinaire. Le cas échéant les individus seront euthanasiés. En effet les individus vont etre exposés de manière prologée à des champs électromagéntiques. SI cette expostion altere le développement ou a santé des individus ils ne pourront etre relachés dans l'environnement. Les individus marqués sont maintenus en vie et utilisés durant toute l’expérimentation
Remplacement
Dans le cadre d’une étude destinée à caractériser l’impact des champs électromagnétiques sur les requins, aucune méthode alternative à l’utilisation d’animaux vivants ne peut être envisagée puisqu’aucune méthode de remplacement ne saurait reproduire le développement et le comportement de cette espèce. Nous ne pouvons pas imiter la complexité d’un organisme en entier subissant des conditions particulières impactant sa biologie et son comportement en milieu naturel Aussi, pour atteindre le double objectif de conservation et d'exploitation durable des espèces marines, l’évaluation de l’état écologique de l’écosystème marins doit pouvoir s'appuyer sur des connaissances relatives à l'écologie et la biologie des espèces vivants dans l’habitat impacté.
Réduction
Le nombre d’individus a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique L’exposition se fera au stade œuf de 4 semaines jusqu’au stade juvénile. En prenant en compte l’incertitude de la fécondation des œufs, du bon développement des embryons et la littérature existante, un nombre total de 25 individus par bassin est conseillé afin d’intégrer une variabilité naturelle représentative et ainsi garantir la robustesse des analyses statistiques et des résultats pouvant être extrapolé à l’échelle de la population.
Raffinement
Dans le cadre des procédures, plusieurs mesures ont été mises en place afin de limiter la souffrance et le stress des individus lors de l’élevage, de mesures biologiques telles que le poids et la taille, des tests comportementaux et l’évaluation de l’état de santé de l’organisme via des indicateurs de stress Une surveillance de routine sera effectuée quotidiennement dans les bassins d’élevage. Une bonne oxygénation du milieu et une température de 16°C seront maintenus tout au long de l’expérience, un cycle jour/nuit de 13h/11h. Les bassins seront enrichis de tubes PVC permettant de mettre à disposition des cachettes pour les individus. Lors de leur manipulation, en plus de l’utilisation d’anesthésiant, les individus seront placés en immobilité tonique afin de limiter le stress et la douleur. Les individus seront retirés de la procédure dès qu’un point limite sera atteint. Les points limites sont identifiables à travers le comportement des poissons (activité de nage anormale) ou des signes extérieurs de stress (e.g. couleur de peau, plaies). Une fois éclos, les juvéniles seront surveillés quotidiennement afin de s’assurer du bon état de santé des individus et bon état des installations. Des suivis plus poussés, notamment des tests comportementaux (e.g. prise alimentaire, locomotion) et écophysiologiques (métabolismes aérobie, indice de condition, croissance) , seront assurés par les agents une à deux fois par mois. Au bout d’un an, un point d’étape sera réalisé sur les travaux effectués sous la forme d’un rapport intermédiaire et d’une réunion dédiée. A l’issue de ces expérimentations, si les résultats le permettent, les données seront analysées et valorisées sous forme d’article(s) scientifique(s).
Choix des espèces
Les requins sont des espèces électrosensibles susceptible être impactées par les champs électro- magnétiques générés par les OWF. L’ensemble de ces espèces sont présentes sur les différents sites d’étude avec un degré de mobilité plus ou moins importants. La petite roussette (classée « préoccupation mineure » par l’IUCN) présente globalement une sédentarité au site avec des déplacements relativement limités. L'étude débutera au stade embryonnaire (oeuf de 3-4 semaines) jusqu'au stade juvénile de 6 mois. Les oeufs sont fixés par les femelles sur le lieu de ponte qui peut être par consequent un parc éolien. Ensuite, les juvéniles sont très peu mobiles à la naissance et vont rester sur la zone de ponte quelques mois. Afin d' évaluer l'impact des champs électromagnétiques sur le développement il est donc nécessaire d'exposer les individus à partir du stade embryonnaire. Le stade de 3-4 semaines permet de s'assurer de l'a viabilité et de la fécondation des oeufs avec un embryon qui commence à être visible. Cela permet de ne pas exposer d'oeufs dits "clairs" et non fécondés.