Éthologie / comportement / biologie animale

5 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis éventuellement réintégrées au troupeau non expérimental. Hébergées en stabulation entravée pendant quinze semaines, elles subissent des prélèvements sanguins et des prélèvements répétés de jus de rumen par une canule, avec collectes totales d'urine et de fèces sur cinq jours par période. Le porteur indique que certains régimes peuvent réduire l'ingestion et la production laitière. Il affirme qu'aucune autre approche ne peut remplacer la vache pour étudier les flux d'azote, notamment au sein du rumen.

Objectifs

Dans l’objectif d’atteindre la multi-performance, les élevages laitiers doivent mieux valoriser les ressources alimentaires, notamment celles non consommables par l’homme, comme les fourrages, distribués frais ou conservés. Les conséquences de ces associations de fourrages conservés et pâturés (ou distribués en affouragement vert) sur les performances animales, la possibilité de réduire les intrants, l’efficience d’utilisation de l’azote et la composition des effluents doivent être approfondies. Cet essai aura pour but de suivre les variations de flux d’azote à l’échelle de la vache laitière lorsque celle-ci est nourrie avec des rations associant herbe fraiche et ensilage de maïs selon des proportions variables. Il sera réalisé à l'auge afin de pouvoir mesurer précisément les flux d'azote (ingéré et excrété) à l'échelle individuelle et de la journée. Cinq traitements expérimentaux seront comparés : un traitement à base d’une ration mélangée d’ensilage de maïs et de tourteau de soja en proportion 85/15, 3 traitements permettant l'ajout progressif d’herbe verte à cette même ration mélangée maïs-soja, à hauteur de 25, 50 et 75% d’herbe verte, et 1 traitement à base d’herbe verte seule.

Bénéfices attendus

L’influence des traitements sur la composition des effluents (urine seule, fèces seuls, lisiers reconstitués) sera évaluée afin d’estimer les pertes d’azote vers l’environnement, potentiel source de pollution, et le potentiel d’émission de NH3. Le suivi en cinétique des paramètres fermentaires dans le rumen (ammoniac, acides gras volatiles, pH), et de la caractérisation de l'activité fermentaire du rumen (dégradation d'un aliment témoin permettront de caractériser les conséquences de ces stratégies d'alimentation sur la dynamique des fermentations, la digestibilité de l'azote et la valeur protéique réelle des rations étudiées.

Procédures

Cet essai concerne des animaux vigiles qui seront hébergés en stabulation entravée, durant 15 semaines (3 semaines de mesures de référence, puis 4 périodes de 3 semaines). Les vaches seront nourries à volonté et traitent 2 fois par jour. Des échantillons de lait seront prélevés à la traite (10 traites par semaine). Lors des mesures de bilan ingestion-excrétion d’azote, des prélèvements sanguins seront réalisés à la veine caudale, à raison de 4 par périodes (soit 16 au total), chaque prélèvement de sang durant 5 minutes maximum (nettoyage de la peau et prélèvement de sang). Des collectes totales d’urine et de fèces seront aussi réalisés pendant 5 jours consécutifs par période, en continu. Des mesures de l’activité fermentaire du rumen seront aussi réalisées, avec les prélèvements en cinétique de jus de rumen par la canule à raison de 10 prélèvements par période, de 5 minutes maximum chacun répartis sur 1 journée (soit 40 prélèvements au total), ainsi que des mesures de dégradabilité in sacco avec incubation de coques de soja dans le rumen sur une période de 24h, 1 fois par période (soit 4 fois au total, 5 minutes de pose et de retrait des sachets dans le rumen).

Impact sur les animaux

Il est possible que certains des régimes étudiés entrainent une baisse des quantités d'aliments ingérées et donc une baisse de production laitière. Quantifier les effets de ces régimes sur l’ingestion et la production des animaux est un des objectifs de l’essai. Toutefois ces cinq traitements sont des rations pratiquées en élevage qui ne devraient pas entrainer de conséquences néfastes sur la santé des animaux.

Devenir

Suite à l’estimation de l’état général des animaux en fin d’essai, la décision pourra être prise par le responsable de l'installation de réintégrer ces vaches dans le troupeau non expérimental. Si une alerte au niveau de l’état général d’un animal le justifiait, la cellule bien-être (SBEA) et le vétérinaire seraient consultés.

Remplacement

Il n’est pas possible de remplacer les animaux par une autre approche pour cet essai car le but est d’étudier les flux d'azote à l'échelle de la vache, incluant des mécanismes de recyclage/mobilisation notamment au sein du rumen et par la salive.

Réduction

Le schéma expérimental en carré latin ainsi que l'analyse statistique des données permettront de répondre aux objectifs scientifiques tout en limitant le nombre de vaches à 5 dans ce projet. L’utilisation d’un carré latin permet que chaque animal soit son propre témoin, pour ainsi réduire le plus possible le nombre de vaches tout en gardant une puissance statistique suffisante pour montrer les effets des traitements expérimentaux. L'utilisation d'analyses de variance permettra de tester l'influence du facteur "proportions d’herbe verte" sur les variables de production (ingestion, production laitière...) et de flux d'azote (azote ingéré, azote excrété dans le lait, l'urine, les fèces) en corrigeant des effets "vache" et "période".

Raffinement

Les animaux seront élevés et suivis conformément aux règles d’élevage et de bonnes pratiques en place dans l’élevage. Un suivi régulier du comportement des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de souffrance ou de douleur. Les animaliers chargés du suivi ont tous une solide formation en élevage laitier et sont sensibilisés à la douleur animale. Le suivi régulier par le vétérinaire sanitaire assure également la bonne santé des animaux. Des points limites adaptés ont été définis afin d’éviter au maximum toute forme de souffrance des animaux. En cas de problèmes détectés, les animaux seront isolés et soignés selon les prescriptions du vétérinaire. Les régimes testés, classiques, n'induiront a priori aucune douleur ou souffrance.

Choix des espèces

Les vaches laitières utilisées seront de race Prim’Holstein. Pour diffuser les résultats, la race Prim’Holstein, qui est la race la plus répandue dans le monde en bovin lait, est la race appropriée.

200 truites sauvages vont être capturées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchées après intervention. Le porteur décrit une capture par pêche électrique suivie de l'insertion chirurgicale d'une marque dans la cavité abdominale sous anesthésie, une seule fois par animal. Il indique que tous les poissons sont remis à l'eau après contrôle sanitaire et récupération complète de l'anesthésie. L'objectif affiché est de suivre les déplacements de truites porteuses de larves de moule perlière entre un bief et un cours d'eau.

Objectifs

Le tronçon de cours d’eau et son bief, objet de l’étude, abrite la plus importante population de moules perlières du bassin versant. Les différentes études conduites sur le site montrent que la population de moules perlières est vieillissante, pas ou très peu renouvelée, et pourrait disparaitre à moyen terme (une vingtaine d’années). Les observations régulières de glochidies (stade larvaire enkysté des larves de moules) sur les branchies de truite confirment cependant la reproduction des moules sur le bief mais celle-ci ne présume pas de l'accomplissement du cycle biologique de l'espèce au-delà de ce stade, notamment de la réussite du développement benthique des jeunes moules. En effet, les très rares observations de juvéniles pourraient indiquer la très faible survie de ces individus, pour des raisons qui restent encore à préciser (colmatage des substrats…). Le cours d’eau à proximité du bief pourrait présenter des habitats de meilleur qualité pour les moules que ceux du bief, du fait notamment du moindre colmatage des fonds. Les études piscicoles ont montré par ailleurs une densité de truites relativement faible dans le bief si on la compare à celle du cours d’eau principal. Sur ces constats, la question se pose de l’interaction de la population de moule du bief entre les deux milieux : que deviennent les glochidies produites par les moules du bief une fois fixées sur les truites ; parviennent-elles, au moins pour une partie, à rejoindre le cours d’eau et disséminer ainsi l’espèce depuis le bief ? Répondre à ces interrogations et caractériser le rôle éventuel du bief comme « réservoir biologique », pour la population de moule perlière, nécessite de comprendre le déplacement des truites porteuses des glochidies entre les deux milieux aquatiques.

Bénéfices attendus

Comprendre et mesurer les déplacements des truites entre le bief et le cours d'eau qui l’alimente et caractériser le rôle du bief comme « réservoir biologique » pour la population de moule perlière, c’est-à-dire comme milieu (« hot spot » de biodiversité) à partir duquel l’espèce pourrait se disséminer dans la rivière et participer ainsi à accroitre sa population.

Procédures

Capture de poissons sauvages par pêche électrique puis insertion chirurgicale, sous anesthésie générale, de marques semi actives, de type Pit-Tag, dans la cavité péritonéale (temps d'intervention 10 minutes maximum). Une seule opération de ce type est effectuée par animal.

Impact sur les animaux

Insertion de marques PIT-tags dans la cavité péritonéale des truites, suite à anesthésie générale et incision (temps d'intervention 10 minutes maximum). Une seule opération de ce type est effectuée par animal, le déplacement de ce dernier, ou son bien-être n'est pas modifié par la présence de la marque. Toutes les précautions sont prises lors de l'intervention chirurgicale pour limiter le risque d'infection. En ce qui concerne les opérations d’échantillonnage par pêche électrique, ces dernières sont mises en œuvre par du personnel formé, elles sont encadrées et réglementées par arrêté préfectoral. Toutes les dispositions sont prises pour assurer la sécurité des personnes (port des EPI, utilisation du matériel certifié) et limiter au maximum le risque de blessures ou de dommages vertébraux sur les poissons (réglage des appareils en fonction de la conductivité et de la température de l’eau). Le ratio taille (poids) de la marque / taille (poids) de l'individu sera évidemment respecté en utilisant des transpondeurs de type « Pit-tag » de tailles 12, 13 et 23 mm adaptées à la taille et au poids des poissons marqués (le poids du Pit-tag ne devant pas dépasser 2% du poids de l’individu). Dans notre cas la taille minimum des poissons marqués sera de 100 mm et la taille maximale de 250 mm. Les poids respectifs des individus iront de 30 g à 350 g.

Devenir

Le but de cette étude étant de connaitre les déplacements des truites porteuses de glochidies de moule dans le temps, tous les animaux capturés temporairement pour les besoins de marquage seront relâchés immédiatement après l’intervention.

Remplacement

La capture et le marquage in situ d’un certain nombre d’individus de truite sont rendus nécessaires pour les besoins de l'étude. S’agissant d’une expérimentation en milieu naturel sur des espèces sauvages (truite et moule perlière), il n’est pas envisageable de réaliser cette étude in vitro ou en conditions contrôlées avec des poissons d’élevage qui ne reproduiraient pas le comportement des poissons sauvages.

Réduction

La taille de l'échantillon doit être suffisante pour dégager des résultats fiables et statistiquement interprétables. Le test statistique paramétrique dit U de Mann-Whitney sera utilisé afin de vérifier l’hypothèse de sélectivité de franchissement des obstacles en fonction de la taille des individus, ainsi que des tests non paramétriques (AFC ou ACP)). Les opérations de marquages prévoient un objectif d’une centaine de truites par an pendant 2 ans, soit 200 truites sur la durée totale de l’étude. Cette taille de l’échantillon (tailles des populations de truite estimées à environ 300 individus dans le bief et plusieurs milliers dans le cours d'eau à proximité du bief) sera suffisante pour répondre nos interrogations quant au déplacement de l’espèce porteuse de glochidies de moule entre le bief et le cours d’eau.

Raffinement

Toutes les manipulations se feront sous anesthésie par du personnel qualifié sur le site d’étude. L'ensemble des poissons ne sera remis à l'eau qu’après contrôle de l’état sanitaire (absence de lésions) et récupération totale de l’anesthésie. Les points limites (comportement du poisson lors de l’anesthésie, pigmentation anormale liée au choc électrique) sont suffisamment prédictifs et précoces pour limiter la souffrance de l’animal et exclure des individus avant intervention chirurgicale le cas échéant. Suite aux recommandations du vétérinaire-référent, l’anesthésie sera réalisée par balnéation dans une solution de benzocaïne Benzoak®avec une posologie de 25mg/L. Compte tenu du caractère nouveau de l’emploi de cette molécule dans nos procédures, si nous constatons sur les 10 premiers poissons que la mise en place de ce nouveau protocole d’anesthésie est difficilement maitrisable, nous reviendrons à un protocole initial, utilisé jusqu’alors et maitrisé, via la balnéation dans une solution d’iso eugénol Aqui-S à 8mg/L sur le reste de notre procédure.

Choix des espèces

La truite commune, (Salmo trutta fario) est l'espèce cible de l'étude à travers son rôle de poisson hôte pour la moule perlière (Margaritifera margaritifera). Ce sont bien les truites qui seront capturées et marquées pour être suivies dans leurs déplacement entre les milieux aquatiques (bief et cours d’eau). Les moules ne feront pas l’objet de manipulation et seront simplement comptées à leur stade larvaire fixé sur les branchies de la truite. Nos suivis antérieurs sur le site d’étude ont montré que les stades juvéniles immatures de truite étaient en majorité parasités par les larves de moule (54% de truitelles d’un an et 38% de truites sub-adultes), ces cohortes étant numériquement dominantes dans le milieu aquatique au moment de la reproduction estivale des moules. Ce sont donc ces stades de développement des truites qui seront majoritairement marqués.

930 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ou deux chirurgies avec pose de fibres optiques et de cathéter gastrique, puis des tests de comportement, de métabolisme du glucose et de calorimétrie, pour étudier le rôle d'une structure du cerveau dans la régulation de l'appétit. Le porteur indique que le port des fibres et du cathéter induit un stress initial et une mobilité réduite, et qu'une fuite gastrique entraîne la mise à mort immédiate. Il affirme que l'étude, fondée sur la physiologie intégrée, ne peut être menée in vitro ni sur des invertébrés.

Objectifs

La régulation de l’homéostasie énergétique est un processus physiologique capitale et extrêmement conservé. Le contrôle de cette régulation repose sur la capacité du cerveau à intégrer de multiples signaux indiquant les états nutritionnels/énergétiques de l'organisme, et à mettre en place des réponses appropriées. Les dysfonctionnements de ce contrôle peuvent conduire à une pléthore de troubles alimentaires (surpoids, obésité). Même si l'hypothalamus a été désigné comme le régulateur principal de l'équilibre énergétique, d'autres circuits ont été récemment identifiés. Parmi les structures extra-hypothalamiques, le noyau paraventriculaire du thalamus (PVT) apparaît comme un centre critique car il joue un rôle essentiel dans le relais bidirectionnel des informations du tronc cérébral vers des structures telles que l'amygdale, le striatum ventral, le cortex préfrontal et l'hypothalamus. Le PVT est principalement composé de neurones glutamatergiques. Un nombre croissant d’évidences indique un rôle clé des neurones PVT dans le contrôle des comportements liés à la nourriture. Cependant, ces études se sont principalement concentrées sur l'alimentation sans tenir compte des composantes énergétiques et métaboliques de ce comportement complexe ni de l'hétérogénéité des types cellulaires des neurones PVT. Il est intéressant de noter qu'une sous-population neuronale du PVT exprime les récepteurs D2 de la dopamine, fournissant un outil pour discriminer les sous-types cellulaires du PVT. On ignore encore si et comment les neurones exprimant les D2R peuvent moduler les adaptations homéostatiques, l'équilibre énergétique et les comportements liés à la prise alimentaire. Les objectifs de ce projet sont : 1. Disséquer la contribution des neurones PVTD2R dans la régulation de la prise alimentaire et le métabolisme énergétique. 2. Étudier les propriétés électrophysiologiques des neurones PVTD2R 3. Étudier le rôle des projections des neurones PVTD2R 4. Comprendre la dynamique de l’activité des neurones PVTD2R

Bénéfices attendus

Les dernières estimations de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) révèlent qu'en Europe, plus de la moitié des hommes et des femmes sont en surpoids, et environ un tiers sont obèses. Cela représente également un fardeau social, économique et sanitaire. Bien que certains traits génétiques (causes monogéniques) aient été identifiés et largement étudiés, il est largement reconnu que le syndrome métabolique est par essence un trouble multifactoriel et multidimensionnel qui englobe des réseaux complexes des maladaptations physiopathologiques. Malgré les progrès et les efforts, nous sommes toujours confrontés à un besoin de stratégies innovantes et plus efficaces contre les troubles métaboliques. La prise alimentaire et la régulation de l’homéostasie énergétique ont souvent été étudiées sous l’angle d’une implication et dysfonctionnement de l’hypothalamus. Cependant, d’autres structures extra-hypothalamiques jouent aussi un rôle clé dans ces processus. Nos résultats préliminaires indiquent que le noyau paraventriculaire du thalamus PVT aurait un rôle central dans la régulation de la prise alimentaire et du métabolisme énergétique. Le projet ThalHOME vise à établir un nouveau cadre conceptuel qui voit dans les neurones D2R du PVT une population centrale pour la régulation des processus physiologiques et physiopathologiques sous-jacents au développement du syndrome métabolique. Nous sommes convaincus que la mise en lumière des aspects intégratifs de la physiopathologie du PVT dans la surconsommation alimentaire sera essentielle pour élaborer et accélérer les stratégies préventives et thérapeutiques. En outre, à long terme, les stratégies virales utilisées par ThalHOME pourraient être plus facilement adaptées et transposées aux troubles humains que les procédures chirurgicales invasives actuellement utilisées en thérapie (sleeve gastrectomie, bypass gastrique).

Procédures

Les animaux seront soumis : -pour 7 lots à une chirurgie (1j), puis après une période de repos, à des tests de comportements, de métabolisme du glucose et/ou de mesure de calorimétrie indirecte. Des prélèvements sanguin sur animaux vigiles seront fait sur deux de ces lots. -pour 2 lots à deux chirurgies qui se feront en une ou deux fois en fonction du bien être de la souris et de sa capacité à supporter une anesthésie longue. Si cela doit se faire en deux fois les souris auront une phase de repos de 10-15j minimum avant la deuxième anesthésie. Après une période de repos de deux semaines minimum, les lots seront soumis à des tests de comportements, de métabolisme du glucose et/ou de mesure de calorimétrie indirecte. Des prélèvements sanguin sur animaux vigiles seront fait sur un de ces deux lots.

Impact sur les animaux

Le fait de porter des fibres optiques sur la tête de l'animal pendant les enregistrements peut initialement induire un stress; de même pour le cathéter gastrique. Cela peut entraîner une immobilité ou une mobilité réduite, ce qui constitue un comportement initialement indésirable cependant les fibres/cathéters étant légèrs, les animaux s'habituent très rapidement. De plus avant d'imager l'activité neuronale, l'animal sera soumis à plusieurs séances d'habituation d'une durée de 30 min pendant 2 à 3 jours, ce qui lui permettra de s'habituer aux procédures d'enregistrements et de perfusions. Le cathéter peut également se déloger de l'estomac, se qui provoque une fuite gastrique en intrapéritonéale. L'animal sera mis à mort immédiatement.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements de tissus.

Remplacement

Dans le cadre de notre projet , nous devons utiliser des souris in vivo. Tout d'abord, nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures de cellules puisque pour notre étude nous avons besoin d'observer les paramètres comportementaux et de physiologie intégrée. De plus, les invértébrés ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de l'homéostasie énergétique et la régulation de la récompense alimentaire.

Réduction

Les groupes expérimentaux ont été créés en considérant la variabilité biologique entre individus et la complexité des procédures envisagées. Le nombre d'animaux utilisé est fortement lié à la puissance statistique afin de s'assurer avec certitude de la validité des résultats obtenus. Afin d'optimiser nos cohortes et réduire le nombre d'animaux transgéniques générés par croisements nous utiliserons l'ensemble des portées (mâles et femelles). Selon les dessins expérimentaux et les nombres de variables (groupes; temps; régimes; comportements) nos effectifs seront déterminés et nos résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Par rapport aux nombres d'échantillons nous utiliserons principalement des tests paramétriques et si nécessaire des tests nonparamétriques.

Raffinement

Le soin apporté aux animaux par le personnel zootechnique et les expérimentateurs a pour but d'améliorer le bien-être des souris en général, et, de réduire, supprimer ou soulager les douleurs dans les procédures invasives en particulier. Pour chaque source potentielle de stress, des mesures bioéthiques sont prises afin de minimiser toute gêne pour l’animal. Les sources de souffrance et l’angoisse des animaux pourraient provenir des conditions d’hébergement et du régime alimentaire. L’accueil est effectué dans une structure d’animalerie agréée en matériel et en personnel. Le milieu de vie en cages d’hébergement est enrichi par des objets adéquats, comme un nid en coton, batons de bois ou tunnels en carton. Une visite quotidienne de l’animalerie est organisée pour vérifier l’absence d’anomalie pour les cages, les biberons, les rations alimentaires et le comportement des animaux. Nos protocoles ont été mis au point de façon à veiller au bien-être animal en améliorant leur environnement et en surveillant leur état de santé: notamment nous chercherons à éviter et limiter la douleur et la souffrance, à assurer des soins pré-, per- et postopératoires adéquats, à recourir à l'anesthésie et à l'analgésie, à appliquer les points limites établis préalablement et, enfin, à utiliser les procédures réglementaires et appropriées de mise à mort.

Choix des espèces

Notre étude repose entièrement sur la physiopathologie intégrée et nécessite du modèle rongeur, notamment la souris car celle-ci permet l’utilisation de stratégies transgéniques et virale qui sont peu développées ou absentes dans d’autres modèles. Toutes les souris seront utilisées à l’age adulte (au moins 2 mois) afin que les réseaux neuronaux soient stables.

640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des douleurs inflammatoires, post-chirurgicales ou neuropathiques leur sont provoquées, par injection de carragénine ou d'adjuvant dans la patte, incision chirurgicale ou pose d'un manchon autour du nerf sciatique, puis mesurées par des tests nociceptifs répétés. Le porteur précise que ces douleurs sont recherchées car c'est le but de l'étude, et que les tests s'arrêtent au retrait de la patte. Il justifie le recours à cette lignée transgénique par le fait que la caractérisation de la douleur exige l'observation d'un animal vivant.

Objectifs

Les neurones communiquent en sécrétant des messagers chimiques appelés neurotransmetteurs. Ces messagers sont stockés à l’intérieur de la cellule dans des vésicules spécialisées qui, en fusionnant avec la périphérie cellulaire, libèrent les neurotransmetteurs au bon moment et au bon endroit. Ce processus, appelé exocytose, est à la base de la neurotransmission (transmission d’un message entre 2 neurones). Bien que de nombreuses données aient été générées quant aux protéines impliquées, le rôle de ces protéines sur les comportements nociceptifs et douloureux, ainsi que sur l'initiation et/ou le développement de douleurs chroniques ne sont que très peu étudiés. Aujourd’hui, nous disposons d’une lignée de souris génétiquement modifiées pour la synapsine II (Syn II), une protéine synaptique, pour laquelle ces comportements douloureux pourraient être altérés (ces animaux semblent présenter une hyposensibilité à la douleur). Nous voulons donc étudier l’impact de l’absence de cette protéine Syn II sur les comportements nociceptifs et douloureux, ainsi que sur l'initiation et/ou le développement de douleurs chroniques. Le projet nécessitera 640 animaux et sera conduit en respectant la règle des 3R visant à réduire le nombre d’animaux ainsi qu’à optimiser les procédures. Les souris mâles et femelles seront étudiées en proportions équitables dans le cadre de ce projet.

Bénéfices attendus

A terme, ces données permettront de mettre en évidence, pour la première fois, l’importance des protéines synaptiques dans les circuits de transmission de la douleur et dans la physiopathologie des douleurs chroniques et ainsi trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.

Procédures

Un lot d'animaux subiront deux tests nociceptifs d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils recevront une injection sous anesthésie gazeuse d’agent inflammatoire dans une patte postérieure avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs qu’avant l’injection. Un second lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils recevront une injection sous anesthésie gazeuse d’agent inflammatoire dans une patte postérieure avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs qu’avant l’injection, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 22 jours maximum. Un autre lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils subiront une chirurgie sous anesthésie générale avec incision de la patte avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 28 jours maximum. Un dernier lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils subiront une chirurgie de la patte droite avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 39 jours maximum.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux inclus dans ce projet induisent une douleur sur laquelle l'animal garde le contrôle: le retrait de la patte ou de la queue de l'animal met fin au test, ou l'animal change de compartiment pour un compartiment plus "confortable". Ces tests sont systématiquement arrêtés au seuil nociceptif, le cas échéant il est arrêté au point limité spécifique de chaque test (décrit dans chaque procédure). Dans les cas de modèle de douleur, les animaux vont développer des douleurs inflammatoires, post-chirurgicales ou neuropathiques selon la procédure car c'est le but de l'étude. Le développement de douleurs inflammatoires s'accompagne d'un développement d'un oedème au site d'injection de l'agent inflammatoire (patte). Cet oedème persistera maximum 5 jours avec la carragénine et 12 jours avec le CFA. De plus, l'utilisation d'antidouleurs de type anti-inflammatoire non stéroïdien ou opiacés n'est pas possible en post-chirurgical dans notres cas car cela interfèrerait avec la mise en place de la douleur que nous étudions. Néanmoins des échelles d'évaluation des points limites spécifiques à chaque modèle de douleur (grille de scoring) sont établie pour chaque animal.

Devenir

Etude sur les animaux naïfs puis étude sur les animaux après injection de carragénine dans la patte (développement d'une douleur inflammatoire): mise à mort à l'issue de la procédure - Etude sur les animaux après injection de CFA (complete freund's adjuvant) dans la patte (développement d'une douleur inflammatoire chronique): mise à mort à l'issue de la procédure. - Etude sur les animaux après une incision de la patte (développement d'une douleur post-chirurgicale): mise à mort à l'issue de la procédure. - Etude sur les animaux après la pose d'un manchon (Cuff) autour du nerf sciatique (développement d'une douleur neuropathique): mise à mort à l'issue de la procédure.

Remplacement

Au vu de notre objectif d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, la caractérisation de la douleur nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile.

Réduction

Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que faire se peut le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Ainsi, au regard des données de la littérature et de la variabilité phénotypique individuelle, en se basant sur notre power analysis, chaque étude de base comporte un groupe témoin et un groupe transgénique, de chaque sexe, de 20 sujets chacun soit 80 animaux. Les animaux n'étant pas consanguins, la variabilité phénotypique est considérablement augmentée. Un calcul statistique "power analysis" a également été réalisé pour s'assurer que les résultats obtenus sont valides sur le plan statistique. Le groupe transgénique est constitué d'animaux issus de la même souche que les sujets non modifiés génétiquement. Toujours dans l’idée de diminuer au maximum le nombre d’animaux utilisés, chaque étude de base regroupe un ensemble de tests comportementaux dont l'enchaînement est compatible avec le bien-être de l'animal, ce qui permet de réduire grandement l’effectif.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des animaleries dont le fonctionnement a été conçu pour maximiser le confort et limiter la souffrance des animaux. En particulier, les souris sont hébergées en cohorte, elles font l’objet d’observations régulières tout au long de l'expérience, l'enrichissement est systématiquement appliqué à toutes les cages. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Des points limites spécifiques à chaque geste ont été établis. L’induction de modèle de douleur est réalisée sous anesthésie. En cas de nécessité des décisions seront prises en accord avec le vétérinaire, la Structure chargée du Bien-Etre des Animaux (SBEA) et/ou le personnel zootechnique de l’institut pour stopper tout signe de mal-être de l’animal. Remarque : l'utilisation d'antidouleur de type anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et opiacés n'est pas possible en post-chirurgie dans notre cas. Les AINS tout comme les opiacés interfèrent avec les processus inflammatoires nécessaires au développement et au maintien de la douleur neuropathique.

Choix des espèces

Le but est ici de réaliser une étude sur différents paramètres nociceptifs et différents modèles de douleur afin de caractériser la lignée de souris transgéniques SynII (Synapsine 2). Nous ne pouvons pas utiliser un autre modèle que la souris car ce sont des souris transgéniques dont nous voulons connaître les caractéristiques nociceptives physiologiques et/ou éventuellement physiopathologiques. Des animaux adultes âgés d'au minimum 6 semaines (souris dont les poids est supérieur à 20g) seront utilisés car cette étude nécessite des systèmes neurobiologiques totalement matures.