Éthologie / comportement / biologie animale

318 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un état de mal épileptique est induit par injection de kaïnate et un implant crânien est posé pour l'enregistrement EEG, pour étudier le lien entre crises épileptiques et neurodégénérescence. Le porteur indique que les décharges peuvent provoquer un arrêt cardiaque ou conduire l'animal à se blesser dans 10 % des cas, et prévoit la mise à mort des souris perdant plus de 15 % de leur poids. Il affirme qu'il n'existe "pas de modèle alternatif" pour observer les crises et le déclin cognitif.

Objectifs

L'association entre crise épileptique et neurodégénérescence a été observée en clinique. Malgré ça, à l’heure actuelle, aucune étude n’a intégré des modèles précliniques pour examiner systématiquement comment des crises épileptiques peuvent accélérer des processus de neurdégénérescences et en cours de vieillissement. Dans ce projet, nous allons tester les hypothèses suivantes : i) les crises épileptiques suffisent à déclencher les voies amyloïdes et l’hyper phosphorylation de tau dans le cerveau ; ii) ces effets sont plus sévères au cours du vieillissement. Cette exploration est importante, au vu de l’incidence croissante des épilepsies et des comorbidités neurologiques chez la personne âgée.

Bénéfices attendus

Pouvoir mettre en évidence une corrélation pathophysiologique entre une crise épileptique qui arriverait pendant le vieillissement et le développement de la maladie d'Alzheimer.

Procédures

- Entre 2 et 5 injections intra-péritonéales sur une durée de 2 heures - Une procédure chirurgicale d'une durée de 40 minutes.

Impact sur les animaux

L'induction d'un status epilepticus sur la souris engendre des décharges neuronales fortes. Celles-ci peuvent provoquer un arrêt cardiaque ou entrainer l'animal à se blesser dans la cage (morsure de la langues). Ces effets sont observés dans 10 % des cas. L'injection, si nécessaire, de diazépam entraine une somnolence de l'individu avec absence d'hydratation (comblée par une IP de solution saline stérile) et d'alimentation pendant plusieurs heures. La pose d'un implant crânien pour suivi électroencéphalographique peut entrainer un inconfort temporaire, signe de grattage plus intense au niveau de celui-ci.

Devenir

A la suite de la procédure 1, les animaux seront mise à mort par CO2 car leur utilisation est terminée. Les animaux de la procédure 2 seront mise a mort comme décrit dans la procédure pour prélèvement d'organes.

Remplacement

Il n'existe pas de modèle alternatif pour observer les crises épileptiques et le déclin cognitif (maladie d'alzheimer) dans leur globalité.

Réduction

Cette étude permettra de faire des analyses en longitudinales sur les animaux d'un an puisque le comportement sera effectué sur les méme animaux que le prélèvement d'organes. De plus, Nous avons prévu de créer une banque d'échantillons à partir des prélèvements qui seront effectués (organes et sang). Elle nous servira à la suite du projet ou encore pour des études préliminaires pour des nouveaux.

Raffinement

Le raffinement passe par le maintien de l'enrichissement dans les cages notamment en cas d'isolement des souris pour les besoins de l'expérience. La socialisation sera de nouveau rendue possible quand les contraintes expérimentales le permettront. Tous les animaux seront surveillés lors de la procédure 1 et un SE supérieur à 2 H entrainera l'injection IP de diazépam à 0.5mg/kg pour stopper les crises et éviter ainsi une surmortalité. Pour la procédure 2 avec chirurgie, une grille de score (ci-joint) sera établie et permettra par exemple de : -procéder à une désinfection en cas de palie ou de suture problématique sous isoflurane, -surveiller le poids de l'animal avec une mise à mort si perte > 15% et apport de nourriture appétente si perte entre 10 et 15%. Pour les enregistrement EEG, une habituation à la contention sera effectuée chaque jour pour minimiser les stress lors des enregistrements.

Choix des espèces

L'espèce souris a été choisi en fonction des modèles nécessaires à l'étude. Un modèle isomorphe est nécessaires. La mise en place d'un modèle épileptique artificiellement induit . La souris répond aux besoins scientifiques et aux règles des 3R. Le fond génétique C57Bl/6 est utilisé dans le modèle car il a pu montrer la meilleure réponse physiopathologique. Le modèle d'épilepsie utilisé ici, induit par injection de kainate est un modèle connu et robuste. Il permet l'étude de la physiopathologie de l'épilepsie. Les animaux utilisés sont des adultes mâles agés de 2 mois, 6 mois et 9 mois. Les souris seront gardées au long court pour les points de prélèvement à 6 mois, 9 mois et 1 an. Nous allons induire une crise épileptique a des stades différents de la vie pour évaluer les conséquences de celle-ci en fonction de l'âge.

12 génisses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis gardées en vie pour le renouvellement du troupeau. Chaque animal subit jusqu'à 55 prises de sang, une synchronisation des chaleurs, une production et un transfert d'embryons sous anesthésie épidurale, pour mesurer l'effet de ces techniques de reproduction sur le bien-être des génisses. Le porteur reconnaît que l'étude préliminaire avait mis en évidence le stress lié à l'isolement et à la contention imposés par ces actes. Il affirme qu'aucun système ex vivo ne permet d'évaluer ces effets et invoque une demande sociétale accrue pour le "bien-être animal".

Objectifs

Dans un contexte de demandes sociétales accrues vis-à-vis du bien-être animal (97% des Européens estiment qu’il est important de protéger le bien-être des animaux d’élevage selon l'eurobaromètre 2015 de la comission européenne), donner des éléments de réponse et des pistes d’amélioration est primordial. De ce fait, les entreprises et organismes agricoles cherchent à prendre en compte cette notion au sein de leurs activités. Les entreprises impliquées dans la reproduction et la génétique des ruminants souhaitent pouvoir étudier l’impact des technologies de la reproduction sur le bien-être des animaux en vue éventuellement de les améliorer. Très peu de publications scientifiques sont disponibles sur ce sujet. Ainsi, il a été mis en évidence que la palpation rectale et l’insémination animale entrainaient une augmentation significative de cortisol dans le sang à la suite de ces manipulations. De plus, il a été montré que la ponction folliculaire ovarienne, utilisée dans la cadre des productions d’embryon in vitro, ne semblait pas impacter le bien-être des animaux. Aucune étude n’a étudié l’impact des protocoles de collecte et de transfert d’embryons sur le bien-être des génisses. Or, ces techniques requièrent un ensemble d’actes successifs représentatif des pratiques de reproduction actuelles chez cette espèce, dont l’IA. De plus, l’évaluation du bien-être animal dans les travaux précédemment cités ne prenaient en compte que des données physiologiques ou de production alors qu’il est communément admis aujourd’hui que l’évaluation du bien-être animal doit être multicritères, prenant également en compte des données comportementales. Une expérimentation préliminaire, ayant déjà fait l'objet d'une saisine au comité d'éthique, a été menée l'année dernière sur 6 animaux permettant à la fois de préciser les effets attendus (variabilité indivdiuelle forte) mais soulignant également plusieurs points de vigilance dans les procédures et méthodes utilisées pour éviter les biais expérimentaux (nécessité d'un protocole en carré latin, standardisation de l'approche de l'animal, monitoring de la fréquence cardiaque...). Fort de cette expérience, le projet présenté ici a donc pour objectif de mesurer l’impact des protocoles de production et de transfert d’embryons sur le bien-être de 12 génisses.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra de conforter les résultats préliminaires déjà acquis dans l'étude préliminaire et ainsi d’objectiver l’impact de ces technologies de la reproduction sur le BEA des génisses. Sur la base de ces résultats, il conviendra de proposer d'éventuelles voies d'amélioration.

Procédures

Afin d'évaluer l'impact des protocoles de production et de transfert d'embryons sur les génisses, 12 femelles naïves de toutes biotechnologies de la reproduction suivront: - une phase d'acclimatation à leur nouvel environnement, aux moyens de contentions utilisés et aux prises de sang (6 prises de sang) sera effectuée (2 semaines); - une synchronisation des chaleurs pour initier une phase témoin (sans technologies de la reproduction; ~4 semaines) puis une phase expérimentale (avec technologies de la reproduction; ~9 semaines) ou inversement (dispositif en carré latin). Au cours de ces phases, 49 prises de sang seront réalisées sur les animaux pour suivre les paramètres plasmatiques en lien avec l'évaluation du BEA soit au total 55 prises de sang par génisse en incluant la phase d'acclimatation. Lors de la phase expérimentale uniquement, les génisses suivront également un protocole de production d'embryon et un protocole de transfert d'embryons. En dehors du suivi des paramètres plasmatiques, le bien-être de ces génisses sera évalué de façon multicritère par le recueil non invasif de phénotypes physiologiques (monitoring de l’activité et de la rumination par des colliers activimètres, de la température ruminale par des thermobolus, de la fréquence cardiaque par des ceintures Polar) et comportementaux (vidéos individuelles et de groupe) qui ne font pas l'objet d'une procédure expérimentale.

Impact sur les animaux

Les technologies de la reproduction étudiées dans cette étude sont aujourd'hui largement utilisées à travers le monde et ne sont pas connues pour induire des douleurs ou un stress intenses et prolongés aux animaux. De plus, selon les pratiques actuelles, une anesthésie épidurale sera systématiquement pratiquée lors des procédures de collecte et de transfert d'embryons. Enfin, la finalité de cette étude est d'étudier les impacts plus fins sur les animaux dans le but de raffiner les technologies de la reproduction. L'étude préliminaire a mis en évidence le stress causé par l'isolement et/ou la contention des animaux nécessaire à la réalisation des actes mais également quelques tendances qu'il sera nécessaire de de confirmer sur des effectifs plus importants. De plus cette étude a permis de vérifier que les prélèvements répétés de sang ne conduisaient pas à une douleur intense et prolongée des animaux et que ceux-ci n'entrainaient pas de complications particulières. Les animaux seront suivis de façon journalière et placés sous monitoring permanent de la rumination, de l'activité ou de la température ruminale. Cette surveillance continue des animaux nous permettra de réagir rapidement en cas de dégradation de leur état de santé.

Devenir

Toutes les génisses seront gardées en vie à la fin de cette procédure sauf avis contraire du responsable scientifique et du vétérinaire sanitaire.

Remplacement

Le bien-être animal est une notion complexe dont l'évaluation ne peut être que multicritères. A ce jour, aucun système ex vivo permet de mesurer l’impact de ces technologies sur le bien-être des animaux.

Réduction

Chaque animal étant son propre témoin dans cette étude, ceci permet de diminuer le nombre d’animaux nécessaires à l’expérimentation. Sur la base des travaux préliminaires menés et de la grande variabilité individuelle constatée, un nombre de 12 animaux semble suffisant pour mettre en évidence une différence significative (avec un risque alpha de 5% et une puissance de test de 80% minimum) à partir des tendances observées. Compte-tenu des effectifs prévus (12 animaux) et de l’appariement des données (mesures répétées sur les mêmes individus), seuls des tests non paramétriques peuvent être utilisés.

Raffinement

La finalité de cette étude est de raffiner les technologies de la reproduction. Toutefois, selon les pratiques actuelles, une anesthésie épidurale est systématiquement pratiquée lors des procédures de collecte et de transfert d'embryons. De plus, les génisses utilisées dans ce projet seront placées sous surveillance quotidienne (activité, comportement) et hébergées dans une stabulation répondant aux normes de bien-être animal chez cette espèce (10m² par animal avec un accès aisé à l'auge et aux points d'abreuvements, présence de tapis caoutchouc derrière pour le confort des aplombs, accès à des brosses latérales et dorsales...).

Choix des espèces

Compte-tenu de l’objectif même de l’étude, le modèle animal ne peut être substitué par un modèle d’étude ex vivo. De plus, les techniques utilisées dans ce projet sont des pratiques couramment réalisées en élevages. Afin de produire le matériel biologique nécessaire au déroulement du projet, il est nécessaire d'utiliser des génisses, toutes pubères (< 2 ans). Ce stade de développement correspond au stade de développement des animaux sur lesquels les biotechnologies de l’embryon sont pratiquées. De plus, le fait qu’elles n’aient subie aucune biotechnologie de la reproduction avant d’intégrer l’étude permet d’éviter les éventuels biais liés à la répétition des protocoles.