Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Impact des conditions environnementales sur la dynamique de la peste
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Exposés en une heure à plusieurs centaines voire plus d'un millier de puces, des souriceaux âgés de 2 à 5 jours perdent assez de sang pour perdre conscience puis mourir. 4 928 souris vont être utilisées de cette façon, toutes tuées à l'issue, 1 432 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 3 496 un niveau modéré. Le nourrissage des colonies de puces sert à étudier comment les conditions environnementales modulent la reproduction du vecteur et la transmission du bacille de la peste. Le porteur retient ce stade parce que la peau des souriceaux est fine et glabre, et parce que leur perception de la douleur, présente dès la naissance, ne serait selon lui encore que partiellement intégrée, ce qui limite les réponses comportementales visibles.
Objectifs
La peste est une maladie mortelle transmise par les puces. Les conditions environnementales influencent sa dynamique, mais les facteurs impliqués et leurs effets réels restent mal documentés. Ce projet vise à recenser les facteurs biotiques et abiotiques qui modulent la dynamique de la peste. Il s’intéresse en particulier à leur impact sur la reproduction des puces et sur la transmission du bacille de la peste. L’objectif est également d’identifier les mécanismes moléculaires associés aux phénomènes observés. Les résultats obtenus permettront d’éclairer les liens entre environnement, physiologie vectorielle et dynamique épidémique, d’améliorer les modèles prédictifs, de contribuer au développement de nouvelles contremesures, et de mieux comprendre les conditions ayant conduit à la disparition de la peste en Europe ainsi que les risques de réémergence.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier les conditions environnementales qui influencent la dynamique de la peste, en particulier en modifiant la physiologie et la compétence vectorielle des puces. Il contribuera à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à la transmission de Yersinia pestis, grâce à des approches multiomiques ciblant la réponse de la puce au pathogène. Ces résultats permettront de renforcer les modèles prédictifs utilisés en santé publique pour évaluer les risques de réémergence de la maladie, notamment dans les zones anciennement touchées. A terme, le projet pourra contribuer au développement de nouvelles stratégies de surveillance ou de lutte contre les vecteurs, voire même les protéger.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contract de puces pendant une durée d'heure.
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable chez les espèces ciblées ici. Ils exposent également les puces à des anticoagulants et à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte.
Réduction
L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux. Un seul souriceau remplace le volume sanguin obtenu par 4 à 5 souris adultes dans un système artificiel équivalent. Cette approche contribue significativement à la réduction du nombre total d’individus utilisés. Notre stratégie expérimentale a également été conçue pour limiter le recours aux animaux, tout en maintenant la robustesse scientifique du modèle. Tout d’abord, nous avons choisi de travailler avec une souche de puce dont le cycle biologique permet un nourrissage bihebdomadaire, contrairement à d’autres espèces qui nécessitent un nourrissage tous les deux jours à minima. Ce choix permet de réduire sensiblement le nombre de souriceaux requis. Nous avons également fait le choix de collecter les œufs produits et d’en suivre directement le devenir, plutôt que de suivre l’évolution complète d’une colonie à partir d’adultes. Cette stratégie permet d’obtenir des données équivalentes sur le développement dans les litières, tout en évitant un nourrissage sur animaux. Notre approche réduit donc très significativement l’utilisation d’animaux. Nous regroupons autant que possible plusieurs tests en présence d’une condition témoin. Enfin, lors des études de caractérisation des puces, nous nous efforcerons de maximiser les données obtenues à partir d’un seul nourrissage lorsque cela est scientifiquement possible, notamment pour l’évaluation du taux d’engorgement et de la quantité de sang ingéré.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix contribue au raffinement en réduisant stress et douleur. Les stades utilisés (2 à 5 jours) correspondent à une période de développement où la perception nociceptive est présente, mais encore partiellement intégrée, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Des observations seront menées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Enfin, les puces injectant naturellement des molécules salivaires aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires, cette particularité constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental, notamment dans les protocoles publiés pour les espèces du genre Xenopsylla. Son statut d’espèce modèle, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès rapide. La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés: un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Ces animaux seront exposés sans contention, pendant une durée maximale d’une heure, ce qui réduit le stress. Ce stade est également optimal pour les puces, en raison de la vascularisation cutanée. Leur utilisation répond donc à la fois aux objectifs scientifiques et au principe de raffinement.
Rôle des hémocytes dans la physiologie et l’infection des puces
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
3 584 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 224 d'entre elles et modéré pour 2 360 autres. La plupart sont des souriceaux de deux à cinq jours, exposés une heure sans contention à des puces qui se nourrissent de leur sang. Quand la colonie dépasse mille puces, le porteur décrit une perte de sang importante conduisant à une perte de conscience puis à la mort du souriceau, et qualifie la perception de la douleur d'intense mais très transitoire. Il présente la salive analgésique des puces comme un "raffinement biologique supplémentaire", et affirme qu'un seul souriceau remplace quatre à cinq souris adultes dans un système de nourrissage artificiel, qu'il juge inadapté.
Objectifs
Les puces constituent un vecteur majeur de Yersinia pestis, l’agent responsable de la peste bubonique, une maladie mortelle. Bien que souvent négligée, la recherche sur la biologie des puces est essentielle pour comprendre la dynamique de la peste. Ce projet vise à étudier la contribution des cellules immunitaires (hémocytes) des puces à leur physiologie et à leur compétence vectorielle, à travers des études comparatives et fonctionnelles sur des populations de puces provenant de régions où la peste présente des prévalences contrastées. Il s’intéresse en particulier à l’impact des hémocytes sur la reproduction des insectes et sur la transmission du bacille de la peste. L’objectif est également d’identifier les mécanismes moléculaires sous-jacents aux phénomènes observés. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre les liens entre les hémocytes et les dynamiques épidémiques, d’améliorer les modèles prédictifs, de contribuer au développement de nouvelles stratégies de lutte, et d’éclairer les conditions ayant conduit à la disparition de la peste en Europe ainsi que les risques de réémergence.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si et comment les hémocytes influencent la capacité de reproduction des puces et leur sensibilité au bacille de la peste. Il contribuera ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques sous-jacents à la dynamique de la maladie. Les résultats obtenus renforceront les modèles prédictifs utilisés en santé publique pour évaluer les risques de réémergence, notamment dans les zones anciennement touchées. A terme, ce projet pourrait également contribuer au développement de nouvelles stratégies de surveillance ou de lutte ciblant les vecteurs.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contact de puces pendant une durée d'heure
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable. Ils exposent également les puces à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens et d’anticoagulant qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte.
Réduction
Nos approches expérimentales ont été conçues pour réduire significativement le recours aux animaux. (1) L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre restreint d’animaux. Un seul souriceau fournit un volume sanguin équivalent à celui obtenu à partir de quatre à cinq souris adultes dans un système artificiel comparable, ce qui contribue à une diminution notable du nombre total d’animaux utilisés. (2) Notre expérience montre qu’il est possible d’interrompre le nourrissage des colonies pendant une semaine chaque mois sans compromettre leur survie, permettant ainsi de réduire la fréquence des nourrissages et, par conséquent, le nombre d’animaux nécessaires à leur maintien. (3) Nous avons également choisi de collecter des puces vierges d’âge similaire directement à partir des cocons présents dans les pots d’élevage pour les expériences de développement. Cette approche évite la mise en place de sous-colonies dédiées pendant deux mois, une méthode plus simple mais qui nécessiterait plusieurs centaines d'animaux. (4) Les expériences d’infection durent habituellement 27 jours. Nous avons choisi de les limiter à 20 jours, car notre expérience montre qu’il n’est plus nécessaire de prolonger les essais à 27 jours pour obtenir des données robustes et statistiquement fiables. Cette adaptation permet de réduire significativement le nombre de souris utilisées. (5) Dans la mesure du possible, nous maximisons également les données obtenues à partir d’une seule expérience, en regroupant plusieurs tests sous une même condition témoin.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix contribue au raffinement en réduisant stress et douleur. Les stades utilisés (2 à 5 jours) correspondent à une période de développement où la perception nociceptive est présente, mais encore partiellement intégrée, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Des observations seront menées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Enfin, les puces injectant naturellement des molécules salivaires aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires, cette particularité constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental. Son statut d’espèce modèle, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès rapide. La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés: un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Ces animaux seront exposés sans contention, pendant une durée maximale d’une heure, ce qui réduit le stress. Ce stade est également optimal pour les puces, en raison de la vascularisation cutanée. Leur utilisation répond donc à la fois aux objectifs scientifiques et au principe de raffinement.
RugoPAB : Evaluation de l’effet de la rugosité de fond dans une passe à bassins à simple fente verticale sur sa franchissabilité par les petits poissons benthiques
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Capturés par pêche électrique, transportés en vivier oxygéné, anesthésiés, mesurés et marqués d'une puce électronique, 880 barbeaux, goujons, chabots et anguillettes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après vingt-quatre heures de repos, chaque groupe de dix à vingt individus affronte pendant quatre-vingt-dix minutes le courant d'un canal expérimental de quatorze mètres aménagé en passe à bassins, pour mesurer si des pierres saillantes posées au fond en améliorent le franchissement. Le porteur reconnaît que la pêche à l'électricité peut provoquer des blessures internes ou externes selon l'intensité du champ et la durée d'exposition. Les poissons en bonne santé sont relâchés au bout de cinq jours de captivité, et 80 individus sont demandés en surnombre pour compenser les pertes attendues.
Objectifs
Pour la grande majorité des espèces aquatiques, les lieux de reproduction, d'alimentation et de croissance ne sont pas les mêmes. Elles doivent donc pouvoir se déplacer librement entre ces différents habitats pour accomplir leur cycle biologique. De plus, cette capacité de déplacement est garante d’une meilleure résilience des espèces face à une perturbation de leur environnement. En France, les cours d'eau sont en grande majorité artificialisés et fragmentés par la présence d'ouvrages transversaux (seuil, barrage). Si leur équipement en passes à poissons permet de réduire leurs impacts sur les migrations, un certain nombre d’entre elles sont relativement anciennes, dimensionnées pour des espèces d’intérêts économique et halieutique (saumon, truite), et s’avèrent moins fonctionnelles pour les espèces aux capacités de nage plus modestes. Afin d’améliorer la franchissabilité des passes à bassins pour ces espèces, de la rugosité constituée de pierres saillantes ou de plots en béton est couramment disposée sur le fond, dans l’objectif de créer des zones d’écoulements ralentis et moins turbulentes. Des études hydrauliques expérimentales ont permis de caractériser l’influence de la rugosité de fond sur les écoulements dans les passes à bassins. Des tests biologiques conduits sur un modèle réduit d’ouvrage (échelle ¼) n’ont toutefois pas permis d’évaluer l’influence de la rugosité de fond dans les bassins sur la franchissabilité par les poissons, en raison de l’échelle inappropriée entre la taille des individus testés (trop grands) et la dimension des rugosités du modèle (trop petites). Afin de confirmer l’intérêt de la rugosité de fond dans les bassins pour le franchissement des poissons et de préciser des critères de dimensionnement, il est donc nécessaire de conduire de nouvelles expérimentations. Le présent projet vise à étudier, dans un canal expérimental (14*1m, aménagé en passe à bassin avec ou sans la rugosité de fond), simultanément les caractéristiques hydrauliques de l’écoulement (turbulence, vitesse d’écoulement) et le comportement des poissons (trajectoire de déplacement, succès de franchissement), en se rapprochant des échelles réelles entre la taille du dispositif et la taille des poissons. L’étude portera sur les poissons de petites tailles et les espèces de fond.
Bénéfices attendus
Caractériser et évaluer l’intérêt de la rugosité de fond sur la franchissabilité des passes à bassins permettra de définir des critères techniques et des recommandations précises de dimensionnement à destination des gestionnaires, propriétaires d’ouvrages et bureaux d’études concepteurs. Systématiser les rugosités au fond des passes à bassins (si leur efficacité est confirmée) participera plus largement à améliorer l’efficacité biologique des passes à bassins, existantes ou en projet, à améliorer la libre circulation pour un large spectre d’espèces et à réduire ainsi la fragmentation des milieux.
Procédures
Quatre espèces ont été retenues pour l’expérimentation : barbeau, goujon, chabot et anguille. Plusieurs semaines d’expérimentation sont prévues. Les poissons seront prélevés en milieu naturel. Les poissons (une centaine par semaine) seront transportés au laboratoire en début de la semaine expérimentale, anesthésiés, mesurés et marqués avec une puce électronique (15-20 secondes pour la réalisation de mesures morphométriques et marquage). Après un repos de 24h minimum, les poissons participeront à un test de franchissement, en groupe de 10-20 individus, d’un canal expérimental aménagé en passe à bassins, équipé ou non de rugosités de fond. Chaque test de franchissement durera 120 minutes au total : 30 minutes d’acclimatation dans la zone d’accueil et 90 minutes de nage libre dans le canal . La durée d’expérimentation est identique à celle appliquée dans les études sur des passes semblables. Les conditions d’écoulement dans les bassins sont dimensionnées de manière à ne pas risquer l’épuisement des individus. Chaque individu ne sera utilisé qu’une seule fois. Au bout de 5 jours de captivité, les poissons seront relâchés dans leur milieu naturel au minimum 2h après le test de franchissement.
Impact sur les animaux
Les effets attendus sur les animaux sont principalement le stress et la douleur/gêne liés à la capture, transport, captivité, marquage et les manipulations lors des tests. Tout est mis en place pour réduire leur apparition ou intensité : 1/ La pêche à l’électricité est la technique de capture la plus efficace tout en réduisant au maximum les dommages sur les individus. L’appareil utilisé produit un courant continu, identifié comme le moins impactant pour les poissons. L’immobilisation est de très courte durée (1-2 secondes). Des effets indésirables (blessures internes ou externes) peuvent subvenir mais dépendent de l’intensité du champ électrique, de la durée d’exposition, des conditions environnementales et de l’opérateur. Tout le personnel participant à l’opération de pêche est formé et expérimenté, et tout sera mis en œuvre pour minimiser les risques de dommages sur les poissons (réglage de l’appareil, retrait rapide du champ électrique des individus). 2/ Les poissons seront transportés par notre équipe dans un vivier rempli d’eau de la rivière d’origine (200-250L) et constamment oxygénée pendant le trajet. A l’arrivée au laboratoire, les poissons seront acclimatés à la température de l’eau avant le transfert dans les bacs. 3/ La biométrie et le marquage par puce électronique se fera sous anesthésie pour réduire le stress, la douleur et le risque de blessure des poissons. L’anesthésie pouvant être considérée comme une source d’effets indésirables, les doses d’anesthésiant les plus faibles seront appliquées et progressivement augmentées si le degré d’anesthésie est insuffisant. 4/ Les manipulations nécessaires aux tests (capture et tri à l’épuisette, transport en seau) peuvent générer du stress et être source de blessures si échappement. Elles seront réalisées avec rapidité mais précaution pour éviter tout dommage. Les conditions de maintien seront surveillées au moins deux fois par jour. On ne s’attend pas à d’autres nuisances lors de l’expérimentation dans le canal, les conditions d’écoulement dans les bassins sont dimensionnées de manière à ne pas risquer l’épuisement des individus.
Devenir
Tous les animaux en bonne santé seront libérés dans leur milieu naturel. Les anguillettes seront relâchées dans le cours d’eau d’origine (en amont du lieu de capture) pour pouvoir poursuivre leur migration de montaison. Les autres poissons seront libérés sur leur site d’origine.
Remplacement
Étudier le comportement et la progression par nage des poissons au sein d’une passe à bassins équipée ou non de rugosités de fond, les succès ou les échecs de franchissement, est un prérequis pour notre étude. Nous ne pouvons donc pas nous dispenser de l’usage des animaux. Les individus testés seront prélevés temporairement dans la nature (5 jours de captivité au maximum) et libérés dans leur milieu naturel à la fin des tests. Nous ne pouvons pas utiliser des poissons de pisciculture qui présentent généralement des caractéristiques physiologiques (p.ex. nageoires atrophiées, capacités musculaires réduites, …) et des comportements différents des individus sauvages, contribuant à modifier voire altérer leurs capacités à franchir les dispositifs. Leur utilisation risque de ne pas refléter les capacités de franchissement réelles des individus sauvages.
Réduction
1/ Réduction du nombre d’espèces testées : seules quatre espèces ont été ciblées pour cette expérimentation. Il s’agit soit 1/ d’espèces à forts enjeux de conservation pour lesquelles la confirmation de la pertinence de cette mesure est indispensable (anguille et chabot), ou 2/ d’espèces plus communes et bien réparties sur le réseau hydrographique français (barbeau, goujon) qui serviront de modèles permettant une extrapolation des résultats aux autres espèces présentant des comportements et des capacités de nage proches. 2/ Réduction du nombre d’individus : Le guide méthodologique en vigueur et les calculs réalisés avec différents outils disponibles en ligne nous ont conduit à choisir une taille d’échantillon de 100 individus par configuration et par espèce. Au total, 800 individus seraient nécessaires pour le test de franchissement, correspondant à 100 individus de 4 espèces pour 2 configurations. Nous souhaiterions pouvoir porter ce nombre à 880 individus autorisés au total (soit 20 individus supplémentaire par espèce testée) pour pouvoir pallier les possibles pertes durant l’expérimentation. Les 80 individus demandés en plus ne seront pas utilisés si notre objectif de 100 individus testés par espèce et configuration est atteint. 3/ Déroulement pas à pas : Si les premiers tests de franchissement réalisés sur les barbeaux et goujons ne permettent pas de distinguer différents taux de franchissement entre les configurations, l’étude sera suspendue, les causes possibles seront analysées (conditions hydrauliques dans le canal, taille d’échantillon trop faible, etc.), et si besoin l’étude sera ajustée puis soumise de nouveau à l’autorisation de projet. 4/ Réduction du temps de captivité : L’expérimentation sera conduite par sessions de 5 jours, pour limiter le temps de captivité des poissons sauvages (le temps prolongé de captivité augmente le risque des complications – développement de maladies). Après les tests, les poissons seront libérés dans leur milieu naturel.
Raffinement
Les procédés de raffinement suivants sont utilisés : - biométrie et marquage sous anesthésie générale, - Courte durée de captivité (5 jours) ; - Très bonnes conditions de stabulation : densité des poissons < 1 ind./L , mise en place d’abris constitués de tuyaux PVC et de brosses, surveillance des animaux (points limites) et des conditions physico-chimiques biquotidienne a minima ; - Dérangement réduit : répartition des poissons dans plusieurs viviers pour manipuler uniquement le groupe à tester, canal et bassins couverts pour réduire la luminosité, tranquilliser les poissons et éviter l’échappement.
Choix des espèces
Quatre espèces ont été retenues pour l’expérimentation : 1/ deux espèces à forts enjeux de conservation pour lesquelles la confirmation de la pertinence de cette mesure est nécessaire : anguille et chabot, et 2/ deux espèces plus communes et bien réparties sur le réseau hydrographique français (barbeau, goujon) qui serviront de modèles permettant une extrapolation des résultats aux espèces présentant des comportements et des capacités de nage proches. Afin de garder une cohérence entre la dimension des rugosités testées, les zones d’abris hydraulique et la taille des poissons qui peuvent s’y réfugier, les chabots, goujons et barbeaux de taille entre 8-12 cm seront testés. Ces tailles correspondent au stade adulte/sub-adulte pour les chabots et goujons, et au stade juvénile pour les barbeaux. Concernant les anguillettes, c’est le stade ciblé par ces aménagements qui sera testé : jeunes individus entre 15-25 cm.
Caractérisation des évènements vasculaires précoces par imagerie à ultrasons et de super-résolution au cours de l’AVC ischémique et de l’AVC hémorragique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Un caillot provoqué dans une artère cérébrale par injection de thrombine ou application de chlorure de fer, la rupture d'un vaisseau par éclatement de microbulles: 920 souris subissent l'induction d'un accident vasculaire cérébral. 540 d'entre elles sont anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 180 sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 200 dans des procédures sévères. L'objet réel du travail est la validation d'une imagerie par ultrasons de super-résolution, avec 800 souris passant deux séances d'échographie de 140 minutes et 80 d'entre elles portant une plaque métallique posée sur le crâne, habituées sept jours d'affilée à l'imagerie sur animal éveillé. Le porteur indique qu'aucun animal ne sera gardé vivant, jugeant qu'il n'est pas concevable de réhabiliter des souris ayant subi une induction d'AVC, et que leurs cerveaux serviront à l'analyse histologique.
Objectifs
Chaque année, environ 17 millions de personnes dans le monde auront un Accident Vasculaire Cérébral (AVC) pouvant entraîner des séquelles plus ou moins graves voir la mort de l’individu. Il existe deux types d’AVC : l’AVC ischémique, le plus courant (80%), est dû à l’obstruction d’une artère cérébrale et l’AVC hémorragique induit par la rupture d’un vaisseau sanguin cérébral. Actuellement, moins de 10% des patients peuvent bénéficier de traitement (injection intraveineuse d’un médicament pour dissoudre le caillot sanguin (l’activateur tissulaire du plasminogène ou tPA) parfois accompagné d’une intervention pour le retirer (thrombectomie)). L’AVC est un problème de santé publique majeur et nécessite le développement de nouvelles techniques d’imagerie pour mieux les comprendre, les diagnostiquer et les traiter efficacement améliorant la prise en charge des patients. Ce projet vise à valider une nouvelle technique d'imagerie par ultrasons superrésolutive qui caractériserait les évènements vasculaires survenant au plus proche de l'AVC, et observer la stabilité de caillots de composition différente et l’efficacité du traitement. Ce projet permettra d’évaluer son potentiel diagnostic pour détecter précocement les AVC (au plus près de la prise en charge du patient) et confirmer rapidement le diagnostic, l’efficacité du traitement et le retour de la circulation sanguine dans la zone atteinte. La comparaison des données obtenues en imagerie et en histologie permettra de mieux comprendre les modifications vasculaires et ces conséquences. Nous allons d’abord tester cette approche d'imagerie chez l’animal anesthésié pour éviter les mouvements qui compliquerait les analyses. Puis une étude où l'imagerie sera réalisée chez l’animal éveillé et l’induction de l’AVC effectuée sous anesthésie. Ce projet inclura également l’AVC hémorragique, plus rare, mais dont il est important d’améliorer le diagnostic et la compréhension. Pour cela, nous mettrons au point un modèle d’AVC hémorragique induit par l’éclatement de microbulles sensibles aux ultrasons dans la circulation sanguine induisant la rupture d’un vaisseau sanguin de manière non invasive et focalisé dans une région cérébrale donnée, reproduisant différents profils observés en clinique. La diversité des modèles employés recréera celle observées en clinique. Ce projet pourrait offrir des perspectives intéressantes pour l’étude du réseau vasculaire et faire progresser la compréhension de l'AVC et des traitements.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de mieux comprendre ce qui se passe dans les vaisseaux sanguins survenant très tôt après le début d'un AVC pour comprendre comment cela affectent la formation d’un AVC ischémique (caillot sanguin) ou hémorragique (rupture de vaisseau). Avec de nouvelles approches d'imagerie, nous pourront mieux comprendre les effets à long terme des AVC et aider à améliorer les traitements. Nous utiliserons différents modèles pour simuler les situations réelles rencontrées en clinique. Dans ce but, nous proposons de caractériser les évènements vasculaires survenant au cours d’un AVC ischémique, en créant des caillots sanguins de compositions différentes et présentant une diversité des zones cérébrales atteintes de part une localisation aléatoire des caillots sanguins formés, comme cela est le cas en clinique. Le bénéfice de ce projet serait donc de caractériser et étudier les évènements vasculaires survenant lors d’un AVC ischémique et au plus près de sa survenue par une nouvelle approche d’imagerie. Nous développerons également un modèle d’AVC hémorragique avec une approche peu invasive où la rupture du vaisseau sanguin est induite de manière ciblée par des microbulles. Ceci nous permettrait également de comprendre les changements vasculaires survenant au plus près de l’AVC et amènerait ainsi l’opportunité de déboucher sur des études cliniques et la possibilité d’augmenter le succès de transpositions de résultats précliniques à la clinique humaine. Une des grandes innovations de ce projet est l’utilisation d’une nouvelle technologie d’imagerie à ultrasons, qui offre une meilleure résolution et pourrait être utilisée directement au chevet du patient. Cela permettrait d’étudier les vaisseaux sanguins en 3D, avec une plus grande précision, et de l’appliquer à différents types de maladies. In fine, ce projet offrirait la possibilité d’adapter les pratiques cliniques en modifiant la prise en charge et/ou le traitement de patients et adopter une approche d'imagerie plus accessible en clinique.
Procédures
Les animaux seront soumis a: 1- Pose d’un cathéter intraveineux pour injection de traitements ou agent de contraste (n=920, durée de la procédure : 15 minutes), 2- Pose de plaque métallique crânienne (n=80, durée de la procédure: 60minutes), 3- Approches chirurgicales : (n=680 souris au total): 2.1- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par injection de thrombine (n=220, durée de la procédure: 45 minutes), 2.2- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale focale par application de FeCl2 (n=220, durée de la procédure :45 minutes) 2.3- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien (n=80, durée de la procédure : 1.5 heures) et 2.4- Modèle d’ischémie thromboembolique cérébrale par formation d'un caillot périphérique carotidien avec sang autologue (n=80, durée de la procédure : 30minutes), 4- Approche d’induction d’hémorragie intracérébrale (n=60, durée de la procédure : 45 minutes), 5- 2 procédures d'imagerie par échographie ultrasonore (n=800, durée de la procédure : 140 minutes), 6- Un protocole d'habituation à l'imagerie éveillée par jour pendant 7jours consécutifs avant et après chirurgie, avec des sessions de durée croissante progressivement (n=80) et 7- Procédure chirurgicale terminale (n= 680, durée de la procédure : 15 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d'apparaitre chez les animaux lors de la procédure seraient : - une perte de poids après les anesthésies et l'AVC, - des douleurs per-opératoires lors de la pose du cathéter et la chirurgie d’induction de l’AVC sous anesthésie - des douleurs post-opératoires après l'induction de l'AVC sous anesthésie, - un stress lors des premières sessions d'habituation à l’imagerie éveillée, - des douleurs post-opératoires après la pose de plaque métallique crânienne, - des déficits fonctionnels à la suite de l'AVC hémorragique (diminution ou perte de fonctions motrices (perte de force dans les membres ou démarche peu assurée), de fonctions sensorielles (vision et sensibilité des vibrisses affaiblies)). Ces effets sont connus dans l’expérimentation au laboratoire. Une surveillance accrue sera réalisée à chacune de ces étapes. L’animal sera gardé en vie uniquement si l’état de bien-être de l’animal est correct suite à chaque étape de la procédure
Devenir
L’ensemble des animaux utilisés dans ce projet (920) seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Il a été décidé de ne garder aucun animal en vie car il n’est pas concevable pour leur bien être de réhabiliter ou réutiliser des souris ayant subi une procédure telle que l’induction d’un AVC ischémique ou hémorragique. De plus, les tissus générés permettront une étude histologique de l’intégrité cérébrale et vasculaire ainsi que les altérations induites par l’AVC (localisation des caillots ou hémorragies notamment).
Remplacement
Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, il s’agit d’étudier un modèle in vivo avec tous les mécanismes vasculaires physiopathologiques associés, survenant lors d'un l'AVC. La mise au point de l’imagerie de super-résolution pour comprendre les évènements vasculaires survenant au plus près de l’AVC ne peut être investiguée autrement que via un modèle in vivo dynamique afin d’assurer des résultats les plus proches de la réalité et favoriser le passage en clinique de cette approche d’imagerie. Ce projet concerne les modèles animaux les plus utilisés dans le cadre d’étude sur l’AVC. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes formes d’AVC. De plus, la mise au point de cette nouvelle méthodologie d’imagerie de super-résolution pourra être utilisé dans le cadre d’études d’autres processus physiologiques cérébraux tels que la douleur, le sommeil, la maladie d’Alzheimer ou des malformations artério-veineuses.
Réduction
Conformément à la règle des 3R, avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour obtenir des résultats significatifs en réduisant le plus possible les effectifs. Ainsi, les procédures décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Un nombre minimal d’animaux sera utilisé dans le respect du principe de réduction tout en permettant la fiabilité des résultats. Une partie de mise au point du protocole est indispensable dans ce projet. Afin de limier l’utilisation d’animaux, ceux ayant permis de déterminer le protocole d’anesthésie le plus adapté à la réalisation d’imagerie de superrésolution pourront permettre également de valider le protocole de stimulation sensorielle (moustache et visuelle) non invasif sous anesthésie lors de l’acquisition en imagerie. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages conformes aux normes européennes (type III ; Directive 2010/63/UE) en petits groupes sociaux stables (n=3/5) dans des conditions environnementales contrôlées. Les animaux seront hébergés en groupe de 3 ou 5 et les cages seront enrichies ( papier kraft en quantité pour la fabrication d'un nid, ainsi qu’un tunnel et des morceaux de bois). Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié. Une attention particulière est accordée à l'état général, à l'évolution de la masse corporelle, ainsi qu'au comportement de chaque animal. Les animaux seront gardés en acclimatation avant expérimentation pendant 1 semaine. Puis ils seront habitués à la manipulation chaque jour pendant une semaine avant le début du protocole, afin de limiter le stress lié à l'expérimentateur, et apprendre aux souris à coopérer. Lors des différentes procédures, les animaux auront une anesthésie quand cela est nécessaire et recevront des anti-douleurs adaptés à la sévérité du geste pour éviter toute douleur avant, pendant et après la réalisation de l'acte.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus étudiée dans les neurosciences, et notamment dans le développement de thérapies et d'outils diagnostiques. C’est également l’espèce de référence pour étudier l’inflammation, l’hémorragie et l’ischémie cérébrale dans la littérature. Les connaissances et acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour étudier l’AVC ischémique et hémorragique. L’anatomie et la physiologie de la circulation cérébrale sanguine de la souris sont bien connues et semblables par leurs grands traits à celles de l’homme. L'étude se déroulera sur deux souches de souris présentant des profils de collatérales différentes, et des réponses physiologiques à l'ischémie différentes, comme observé chez l'humain. De plus, ces deux souches sont régulièrement utilisées pour la recherche, d'où l'intérêt de valider ce modèle sur ces dernières. Les souris utilisées seront de jeunes adultes, entre 5 et 9 semaines (5 semaines lors du début du protocole, et 9 semaines arrivées à la fin du protocole). Nous réaliserons nos modèles sur des jeunes adultes soit des animaux de même stade de développement que ceux utilisés en majorité dans les modèles d’AVC nous permettant ainsi de pouvoir comparer les données de cette étude avec la majorité des données obtenues au laboratoire sur les modèles d’AVC. Les animaux seront commandés à l'âge de 5 semaines afin de leur laisser un temps d'acclimatation à leur nouvel environnement.
Développement et évaluation de méthodes pour le suivi de l’infection de puces par Yersinia pestis
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour mettre au point des méthodes plus rapides de suivi de l'infection des puces par le bacille de la peste, 4 113 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ce sont des souriceaux de 2 à 5 jours, exposés une heure sans contention au contact de puces qui se nourrissent de leur sang. Pour l'entretien des colonies d'insectes, plus de 1 000 puces s'alimentent en même temps sur un même souriceau, ce qui provoque une perte de sang massive, une perte de conscience puis la mort. Le porteur retient ce stade parce que la peau est fine et le système nerveux encore immature, et qualifie la douleur possible d'"intense mais très transitoire", tout en classant l'ensemble du projet en souffrance légère et modérée.
Objectifs
La peste, maladie vectorielle grave transmise par les puces, demeure un enjeu majeur de santé publique à l’échelle internationale. Elle est aujourd’hui absente du territoire français mais une réémergence en Europe reste possible en lien avec les changements climatiques et la mobilité des populations et des animaux. Les méthodes actuelles de suivi expérimental de l’infection des puces par le bacille de la peste sont complexes, longues à maîtriser et coûteuses, ce qui freine les études et la reproductibilité. Ce projet vise à développer et valider deux outils complémentaires afin de faciliter ces travaux. Le premier est une méthode simplifiée, rapide et moins coûteuse pour quantifier la charge bactérienne au cours de l’infection chez la puce avec une évaluation comparative aux méthodes de référence. Le second établira une méthode opérationnelle de diagnostic de l’état infectieux des puces, facile à apprendre et à mettre en œuvre par du personnel non spécialiste, permettant de classer de manière fiable les individus pour les études de transmission.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer des méthodologies d’analyse et de suivi de l’infection des puces plus rapidement maîtrisables, moins coûteuses et faciles à mettre en œuvre sans formation spécialisée. Ces avancées accéléreront les recherches sur la peste et contribueront, à terme, au développement de stratégies de lutte plus efficaces. Les approches proposées sont conçues pour être transposables à l’étude d’autres vecteurs impliqués dans la transmission de pathogènes, élargissant ainsi la portée du projet au-delà du seul cadre du bacille de la peste.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contract de puces pendant une durée d'une heure.
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable chez les espèces ciblées ici. Ils exposent également les puces à des anticoagulants et à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte.
Réduction
L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux. Un seul souriceau remplace le volume sanguin fourni par 4 à 5 souris adultes dans un système artificiel équivalent, ce qui contribue significativement à la réduction du nombre total d’animaux utilisés. Nous avons aussi choisi de travailler avec une souche de puce dont le cycle biologique permet un nourrissage bihebdomadaire, contrairement à d’autres espèces qui nécessitent un nourrissage tous les deux jours à minima. Ce choix permet de réduire sensiblement le nombre de souriceaux requis. Par ailleurs, notre expérience montre qu’il est possible d’interrompre un nourrissage une semaine par mois sans compromettre la survie des colonies, ce qui permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés pour leur maintien. Concernant les images nécessaires au développement de la méthode de diagnostic visuel, les puces saines photographiées seront systématiquement remises dans l’élevage après prise de vue. Elles pourront ainsi être réutilisées ultérieurement pour des infections expérimentales, évitant d’utiliser des animaux supplémentaires pour générer deux types d’images (puces saines et infectées).
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix contribue au raffinement en réduisant stress et douleur. Les stades utilisés (2 à 5 jours) correspondent à une période de développement où la perception nociceptive est présente, mais encore partiellement intégrée, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Des observations seront menées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Enfin, les puces injectant naturellement des molécules salivaires aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires, cette particularité constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental,, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès rapide. La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés: un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Ces animaux seront exposés sans contention, pendant une durée maximale d’une heure, ce qui réduit le stress. Ce stade est également optimal pour les puces, en raison de la vascularisation cutanée. Leur utilisation répond donc à la fois aux objectifs scientifiques et au principe de raffinement.
Coûts physiologiques et bénéfices antiparasitaires du comportement de « sunning » chez le pigeon biset
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Sept prises de sang pour 96 des 120 pigeons bisets capturés, quatre prélèvements de plumes par oiseau, et chaque fois une contention de deux à cinq minutes sur animal vigile, sans anesthésie ni analgésie. Ces procédures, déclarées d'un niveau de souffrance léger, s'accompagnent d'une exposition de deux minutes à une source de chaleur et de lumière censée imiter un bain de soleil, tous les oiseaux étant ensuite relâchés à leur site de capture. Le porteur admet un stress et une détresse lors de la capture et des prises de sang, tolère le halètement pendant l'exposition à la chaleur et n'exclut pas des brûlures si la température visée est dépassée. Il attend de ces manipulations la description d'un comportement encore peu étudié et des données en libre accès.
Objectifs
Nos travaux de recherche appartiennent au champ disciplinaire de l'écologie, qui peut se définir comme l'étude scientifique des relations entre les organismes vivants et leur milieu. Ils portent sur l'étude de la variabilité naturelle des paramètres morphologiques et physiologiques et des comportements chez les espèces animales évoluant en milieu urbain, et donc soumises à de fortes pressions anthropiques. Plus particulièrement, le milieu urbain favorise la transmission des parasites entre individus tout comme il crée des environnements particulièrement contraignant en cas de chaleur : les îlots de chaleur urbain. Toutefois, ces pressions ne s'additionnent peut-être pas, car l'exposition à la chaleur est potentiellement une stratégie antiparasitaire via certains comportements comme le "sunning", soit l'exposition au soleil qui peut soit tuer les parasites par la chaleur, soit les obliger à se déplacer permettant à l'hôte leur détection et leur élimination. Dans ce projet, nous souhaitons mimer expérimentalement ce comportement en exposant des pigeons, connus pour réaliser ce comportement, à des conditions de température et de lumière similaires à celles d'une exposition au soleil afin d'étudier son efficacité antiparasitaire contre les poux des pigeons, son mécanisme (dissociation de l'effet de la température et de la lumière sur les poux) et ses coûts en terme de thermorégulation et de reproduction.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont divers : (1) il va nous permettre de décrire le fonctionnement du comportement de "sunning" encore peu étudié, (2) il améliore notre compréhension des réponses des animaux à des contraintes importantes dues à l'urbanisation et au changement climatique, (3) ces mêmes données, jusqu'ici non existantes à notre connaissance, seront partagées avec la communauté scientifique via des dépôts de données en libre accès, (4) il permettra la récolte de données valorisables dans d'autres projets (mesures des éléments traces métalliques dans les plumes de pigeons parisiens et corrélation avec des mesures morphologiques).
Procédures
Les animaux seront soumis à diverses contention pour des mesures morphologiques (pesée : 1 minute, état de santé : 1 minute, 3x mesures morphométriques du tarse, de l'aile, des doigts : 10 minutes au total), ou l'exposition à notre traitement qui consiste à être maintenu 2 minutes sous une source de chaleur et/ou de lumière comme en milieu naturel. Les prélèvements réalisés sont tous peu invasifs : prélèvement de bouts de plumes (4 par oiseau, les plumes sont coupées sur des parties non inervées et non arrachées - 2 min de contention) et prélèvement sanguin (les 120 oiseaux subissent au moins une prise de sang, 96 d'entre eux en subissent 7, le sang n'est pas prélevé dans la veine mais sur la plaie après piqure par une aiguille immédiatement retirée afin de limiter la contention et la douleur - 5 min de contention au maximum, généralement 2-3 minutes). Toutes nos interventions ont lieu sur animaux vigiles afin d'éviter les effets des anesthésiants et analgésiants sur les comportements des animaux. Lors des interventions, la tête des oiseaux est couverte d'un tissu ou de la main pour les calmer.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux impliquent très majoritairement du stress et de la détresse lors de la capture et des manipulations, notamment lors de la prise de sang. Ce stress est temporaire et n'a aucune conséquence indésirable sur les individus qui retrouvent des comportements sociaux, de toilettage et d'alimentation normaux lors du retour en volière (dans laquelle ils présentent une courbe de suivi de masse normale) ou du relâché en milieu naturel. Il peut arriver que des blessures soient causées par le mode de capture (cela a été très rarement observé). Enfin, il ne peut pas être exclu que des blessures soient causées par la manipulation, bien que nous n'ayons jamais observé jusqu'ici de blessures causées par la pesée, les mesures ou la contention. Enfin, l'exposition à la chaleur pourrait causer stress voire halètement: ces nuisances ont été observées dans la nature sur des pigeons réalisant ce comportement par eux-mêmes et sont également d'intérêt pour notre étude. Le halètement sera toléré lors de l'exposition à la chaleur sauf si on observe qu'il perdure dans le temps après exposition. Cette exposition pourrait aussi causer des brûlures, dans le cas très peu probable (car suivi continu) de températures dépassant les températures visées.
Devenir
Tous les animaux seront relâchés à leur site de capture à la fin de la procédure.
Remplacement
Afin d'atteindre les objectifs scientifiques qui se focalisent sur une population de vertébrés en conditions naturelles et expérimentales, le recours à des animaux est nécessaire et il n'est pas possible aujourd'hui de les remplacer. Des organismes qui ne rentrent pas dans les limites taxonomiques de la législation sur l'expérimentation animale (comme les insectes ou les mollusques) ne présentent pas la même écologie ni la même biologie. Le comportement de sunning n'est observé que chez des organismes endothermes soit uniquement des vertébrés.
Réduction
Le nombre d'individus utilisés est choisi pour permettre d'avoir un nombre suffisant d'individus par groupe et assez de réplicats par traitement. Par exemple, si la température induit une chute du nombre de poux de 25%, nous avons une probabilité de le déceler de 99% avec 96 individus (estimation à l'aide d'un test statistique). De plus, afin de multiplier les bénéfices des captures et de nos différentes manipulations, nous avons opté pour limité le nombre de captures et d'ajouter des mesures légères et très peu invasives (prélèvement d'un bout de plume, mesures morphologiques supplémentaires) afin de répondre à des questions scientifiques supplémentaires. Cela permet de ne pas capturer plus d'individus sur la même période ou dans le futur.
Raffinement
Toutes nos procédures sont légères en terme de stress et de souffrance infligée à l'animal. De plus, les pigeons bisets sont très tolérants à la capture et à l'hébergement. L'utilisation de tissu pour les couvrir en cage et de tissus ou de la main lors de la contention est efficace pour les calmer car nos procédures sont réalisés sur animaux vigiles. Nous n'utilisons pas d'anesthésiant ou d'analgésiant afin d'éviter les effets néfastes sur le comportement. Les individus seront vus tous les jours à l'aide d'une grille d'évaluation afin d'identifier tout animal en mauvaise santé ou en condition de stress intense sur la base des points limites préalablement définis afin de le sortir des conditions expérimentales. Les volières correspondent aux critères définis pour l’élevage du pigeon biset (voir dossier d'agrément). Les pigeons seront hébergés dans une volière extérieure construite en grillage galvanisé, divisée en 16 compartiments et couverte en partie par un toit en tôle afin que les oiseaux puissent se protéger des intempéries. Chaque compartiment (L=3.10m, l=2m, h=2.40m, volume=14.88m3, surface au sol=6.2m2) peut accueillir un maximum de 12 individus. La surface au sol représente plus de 2 fois la surface recommandée par l’annexe A de la Convention Européenne (3 m2 pour 12 individus). De plus, les compartiments sont plus longs que larges, ce qui permet aux individus d’effectuer de brefs vols. Par ailleurs, chaque compartiment est enrichi de 6 nichoirs en bois brut laqué, de 4 perchoirs en bambou d’une longueur totale de 5 mètres, 1 mangeoire de 60 cm, un abreuvoir d’eau (réservoir de 7 litres) et une baignoire de faible profondeur de 30 cm de diamètre. Tous ces enrichissements permettent de réduire le stress de la captivité pendant tout le protocole. L'équipe technique et scientifique a l'expérience du travail sur cette espèce. L'ensemble des manipulateurs est formé par tutorat aux gestes décrits.
Choix des espèces
Le pigeon biset Columba livia apparaît comme étant un modèle animal idéal pour étudier les mécanismes écologiques et évolutifs en milieu urbain. En effet, c’est un oiseau issu d’élevage domestique relâché par l’homme par le passé qui s’est installé dans les zones urbaines et qui est, à priori, soumis à de fortes pressions évolutives. De par ses grandes facilités d’adaptation, il constitue le modèle vertébré « sauvage » le plus répandu en zone urbaine. Par ailleurs, cette espèce est très répandue et ne constitue pas une espèce menacée d’extinction. Les pigeons échantillonnés et prélevés en milieu naturel seront tous adultes (plus de 8 mois). Des pigeons plus jeunes ont des taux de mortalité plus élevés à court terme, il est donc possible qu'ils meurent rapidement après baguage. De plus ils sont plus sensibles au stress, notre impact serait plus grand si nous les manipulions. La reconnaissance de l'adulte se fait sur critères morphologiques : la caroncule du bec n’est pas encore blanche mais reste rosée chez les pigeons jeunes, ils sont également plus petits, une masse qui dépasse rarement 250g et ont un bréchet saillant. Dans le cas où nous doutons de l’âge d’un individu, il sera considéré comme juvénile.
Etude de l’effet anti-stress post traumatique de nouveaux neuroplastogènes chez le rat : rôle de la médiation des récepteurs 5-HT
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Les rats Wistar mâles sont retenus parce qu'ils réagissent plus fortement que d'autres lignées aux chocs électriques inévitables et émettent des vocalisations de détresse à 22 kHz plus régulières. 220 d'entre eux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun reçoit une série de chocs de 1 mA d'une demi-seconde destinés à installer un état de stress post-traumatique, une ou deux injections de composés psychotropes, puis passe le test du champ ouvert, un test de reconnaissance d'objet et un enregistrement de ses vocalisations ultrasonores. Tous sont tués à la fin, le porteur expliquant que les substances administrées créent des adaptations dans le cerveau qui interdisent de les réutiliser.
Objectifs
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse anormale à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans de nombreux cas, ce trouble est associé à d'autres pathologies psychiatriques, comme la dépression, ce qui complique sa prise en charge. Il est souvent décrit comme un dysfonctionnement de la mémoire, où le souvenir du traumatisme reste envahissant au lieu de s’atténuer naturellement. Les traitements actuels, notamment les antidépresseurs classiques, restent souvent peu efficaces, en particulier chez les patients souffrant de comorbidité. Face à ces limites, de nouvelles approches thérapeutiques sont explorées. Certaines substances agissant sur la plasticité cérébrale ont montré des effets prometteurs sur les symptômes du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’un accompagnement psychothérapeutique. Dans ce contexte, notre projet vise à étudier deux composés innovants susceptibles de favoriser la récupération après un traumatisme psychologique, sans provoquer d'effets indésirables majeurs. Nous utiliserons un modèle animal de trouble de stress post-traumatique afin de mieux comprendre les mécanismes en jeu et d’évaluer l’efficacité de ces composés.
Bénéfices attendus
Le trouble de stress post-traumatique est une réponse pathologique à un traumatisme, qui touche une part importante de la population. Dans la majorité des cas, il est associé à d’autres troubles psychiatriques, notamment la dépression, ce qui aggrave le pronostic et rend la prise en charge plus difficile. Ce trouble est souvent lié à un dysfonctionnement de la mémoire : le souvenir du traumatisme reste intense et persistant, au lieu de s’atténuer avec le temps. Les traitements actuels, principalement les antidépresseurs, ne sont pas toujours efficaces, en particulier chez les patients présentant une dépression comorbide. Cela souligne l’importance de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Certaines substances capables de stimuler la plasticité cérébrale ont montré des effets encourageants sur les symptômes résistants du trouble de stress post-traumatique et de la dépression associée, notamment lorsqu’elles sont utilisées à faibles doses et en complément d’une prise en charge psychothérapeutique. Notre projet vise à évaluer deux composés innovants susceptibles de favoriser la récupération après un traumatisme, en agissant sur les mécanismes de plasticité neuronale, sans provoquer d’effets secondaires majeurs. Nous utiliserons pour cela un modèle animal de trouble de stress post-traumatique, afin d’étudier leur efficacité et de mieux comprendre leur mode d’action. Les résultats seront également comparés à ceux obtenus avec un traitement de référence.
Procédures
Les rats seront tout d’abord exposés, ou non selon le groupe expérimental, à une session de stimuli inévitables, de faible intensité, destinés à induire un stress dans le cadre d’un modèle validé de trouble de stress post-traumatique. Cette session constitue l’étape de conditionnement au stress. Par la suite, les animaux recevront des injections de substances actives par voie intra-péritonéale et/ou sous-cutanée. Ces administrations seront réalisées sur des animaux vigiles (non anesthésiés), dans des conditions de contention manuelle douce. Chaque injection impliquera une contention brève, d’une durée estimée entre 10 et 20 secondes. Selon le groupe, les animaux recevront une à deux injections, à des temps définis (par exemple : immédiatement après le stress, ou après un délai de 24 à 48 h dans le cadre de l’évaluation d’un effet différé). Enfin, les animaux effectueront des tests comportementaux : a) le test du champ ouvert avec une durée de session de 5 minutes, b) le test de la reconnaissance d’objet avec une durée de session de 5 minutes, 3) le test de vocalisations ultrasonores avec une durée de session de 7 minutes. L’ensemble de ces interventions est conçu pour limiter le stress additionnel et garantir des conditions d’expérimentation reproductibles, tout en respectant le bien-être animal. Un suivi quotidien sera effectué afin de surveiller l’état de santé des animaux après chaque manipulation.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à plusieurs interventions selon les groupes expérimentaux, chacune étant associée à un niveau de nuisance spécifique : Stimuli inévitables : Tous les rats recevront une série de stimuli électriques brefs (1 mA, 0,5 sec) dans le cadre du protocole de stress. Cette procédure entraîne un stress modéré à intense, de courte durée, sans séquelle physique. Injections intra-péritonéales et/ou sous-cutanées : Tous les animaux recevront une à deux injections, nécessitant une contention manuelle douce d’environ 10 à 20 secondes. Ces injections induisent une douleur légère et transitoire liée à la piqûre. Administration de substances psychotropes : Certains rats recevront des composés ayant un effet sur le système nerveux central. Cela peut entraîner un inconfort passager, observé par des comportements typiques comme les head twitches, sans conséquence durable. Tests comportementaux (champ ouvert, reconnaissance d’objet, vocalisations ultrasonores) : Ces épreuves consistent à placer les animaux dans des environnements nouveaux. Elles induisent une légère anxiété transitoire, sans manipulation douloureuse ni contrainte physique. Toutes ces interventions seront réalisées dans le respect du bien-être animal, avec une surveillance quotidienne et des critères d’arrêt prédéfinis si une souffrance est détectée.
Devenir
La totalité des animaux seront mis à mort car l'administration des médicaments créant des neuro-adaptations, les animaux ne peuvent pas être réutilisés.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de développer de nouveaux médicaments contre le trouble de stress post-traumatique destinés à un usage chez l’humain. L’étude préclinique doit donc inclure une administration chez l’animal entier, d’autant plus que les effets comportementaux de ces composés ne peuvent être évalués que chez un animal vigile. Des approches in vitro sont déjà mises en œuvre au laboratoire (évaluation de la neurogenèse, de la synaptogenèse, et électrophysiologie in vitro). Toutefois, le recours à des modèles complexes, c’est-à-dire à des animaux vivants, demeure indispensable pour analyser les réponses antidépressives induites par de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini avec rigueur, dans une démarche éthique visant à concilier la robustesse scientifique et la réduction du nombre d’animaux. Les groupes expérimentaux sont constitués de 10 rats chacun. Cet effectif a été déterminé par une approche statistique et sur la base de nos travaux antérieurs et des données disponibles dans la littérature pour ce type de modèle. Il permet d’obtenir des résultats fiables et reproductibles, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux impliqués. Cette estimation prend en compte la variabilité attendue des réponses physiologiques et comportementales mesurées, afin de garantir la validité des conclusions sans sureffectif inutile. Le nombre d’animaux est réduit au strict minimum nécessaire pour assurer la validité statistique des résultats, déterminé sur la base de publications antérieures et selon les recommandations du test de puissance de Dupont & Plummer, avec une puissance statistique de 0,90 et un risque alpha de 0,05. Cette méthodologie garantit la fiabilité des résultats tout en respectant les principes éthiques de réduction du nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Des mesures seront mises en œuvre afin d’optimiser le bien-être des animaux. Conformément aux exigences réglementaires, chaque cage sera équipée d’un enrichissement standard comprenant trois éléments : un nid végétal à base de fibres de coton, un abri teinté de type igloo, et un bâtonnet en bois à ronger. En cas de difficulté alimentaire, notamment à la suite de procédures stressantes ou de traitements susceptibles d’entraîner une baisse transitoire de l’appétit, une solution de substitution sera proposée sous forme de blédine, accessible dans une coupelle placée directement dans la cage. Les animaux seront observés quotidiennement, avec une attention particulière portée à leur apparence physique externe ainsi qu’à d’éventuels changements comportementaux. Des points limites seront définis à l’avance pour anticiper toute souffrance inutile. En cas de douleur, le vétérinaire référent examine l’animal et instaure en première intention un traitement par Metacam®, et si celui-ci s’avère insuffisant ou que l’état clinique l’exige, un antalgique plus puissant comme le Buprécare® peut être prescrit avec un suivi rapproché. La méthode utilisée associera une anesthésie générale profonde (kétamine + xylazine) à une injection d’Euthasol®.
Choix des espèces
Le choix du rat Wistar comme espèce modèle repose sur sa large utilisation en neurosciences et en biologie psychiatrique. Ce modèle est bien caractérisé, robuste, et permet une transposition pertinente des mécanismes étudiés à l’humain. Les rats Wistar sont spécifiquement privilégiés pour les expériences impliquant l’épreuve de peur conditionnée (chocs inévitables) et l’émission des vocalisations ultrasonores à 22 kHz, car ils présentent un profil de réponse émotionnelle plus marqué que d’autres lignées. Tous les animaux utilisés seront des mâles adultes, âgés d’environ 8 semaines au début des procédures. Le choix de ce stade de développement est justifié par une meilleure stabilité comportementale et hormonale, ainsi que par une correspondance avec les populations adultes humaines, principalement concernées par les traitements psychotropes. L’utilisation de mâles uniquement vise à limiter la variabilité induite par le cycle ovarien et présentent des schémas vocaux plus robustes et constants, ce qui les rend mieux adaptés aux tests standardisés en neuroscience sociale et affective.
Efficacité et rémanence de nouvelles molécules à usage rodonticide
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 1020
Les rongeurs ne recevront aucun analgésique, le porteur invoquant les interactions possibles avec le métabolisme des substances testées. 1 020 rats et 510 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués à l'issue pour prélever leur foie et leurs reins. Les effets attendus incluent une prostration avancée et durable, des signes hémorragiques et un arrêt de la prise alimentaire, le porteur misant sur des points limites précoces. Il s'agit de tester de nouvelles molécules destinées à tuer des rats et des souris, sur des individus porteurs ou non d'une mutation qui les rend résistants aux poisons actuels, et les deux espèces sont retenues parce qu'elles sont celles que le produit devra tuer sur le terrain.
Objectifs
Les anticoagulants antivitamine K utilisés comme rodonticides sont confrontés à 2 limites : un manque d’efficacité vis-à-vis de certains rongeurs résistants responsable d’échec de traitement et d’une persistance importante dans les tissus de rongeurs responsable d’empoisonnements secondaires. Ce projet a pour but d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules à agir en tant que rodonticide, sur rongeurs porteurs ou non de mutations sur le gène VKORC1 conférent une résistance aux rodonticides actuels, mais aussi d’évaluer leur rémanence pour éviter de sélectionner des molécules trop rémanentes dans le corps du rongeur.
Bénéfices attendus
L'amélioration de l'efficacité de l'arsenal rodonticide, avec un objectif de nouvelles molécules actives sur les rongeurs résistants aux rodonticides actuels. Une diminution de l'écotoxicité par le biais de résidus de rodonticides à un niveau le plus bas possible dans les restes du rongeur, dans le but de diminuer l'impact de la consommation de ces restes sur les espèces prédatrices.
Procédures
Le gavage est une des interventions envisagées mais sera fait sous anesthésie et son usage sera limité au strict minimum. Lors de son utilisation, l'intervention aura lieu une fois par jour pendant la durée d'administration prévue de la molécule (typiquement une semaine), et aura une durée maximale de 5 minutes par animal (contention + geste technique). L'administration de vitamine K sous-cutanée quotidienne est également envisagée hors anesthésie dans le cas de l'utilisation d'une molécule antivitamine K, et cette intervention aura une durée maximale de 30 secondes par animal (contention + geste technique).
Impact sur les animaux
L’apparition de possibles effets indésirables constitués d’un état de prostration avancée et durable, de signes hémorragiques, d’un arrêt de la prise alimentaire 2 jours consécutifs ou d’eau de boisson ou d'autres signes cliniques que nous pourrions définir au cours des études. Les nuisances possibles sont celles liées à l'utilisation du gavage, diminuée au minimum, et à l'injection sous-cutanée de vitamine K1 lors d'utilisation de molécule antivitamine K. Ces nuisances sont constituées de stress, par manipulation et insertion du matériel (sonde de gavage ou aiguille), ainsi que de dommages corporels légers (trou cutané dû à l'aiguille, et possibles lésions oesophagiennes lors de gavages répétés). Les effets indésirables et nuisances des molécules testées sont inconnus, mais seront notés lors de la procédure 1 et seront pris en compte pour la procédure 2.
Devenir
Des prélèvements d'organes entiers nécessaires à la survie de l'animal (foie, rein...) étant appliqués en fin de procédure, la mise à mort des animaux est obligatoire.
Remplacement
Les stades préliminaires des études seront effectués in vitro et in silico afin de limiter le nombre d'expérimentations sur des animaux. Ces études seront faites le plus en profondeur possible sur la cible d'action des molécules pour pouvoir sélectionner moins de molécules à tester et à une dose théorique initiale la plus proche possible de la dose efficace en pratique pour éviter au maximum les répétitions d'expérimentations. Cependant l’expérimentation sur des animaux est nécessaire pour confirmer les résultats obtenus in vitro, et pour répondre aux critères d’efficacité imposés par la législation auxquels les tests in vitro ne permettent pas de répondre.
Réduction
Une approche statistique a permis de déterminer que 4 animaux par groupe-paramètre auront besoin d’être systématiquement présents afin d’avoir une puissance statistique suffisante et ainsi de pouvoir exploiter au mieux les résultats. Ce nombre sera également un maximum pour les études de la procédure 2, et sera augmenté à 5 pour les tests d'efficacité de la procédure 1 car les effets étant inconnus, la puissance statistique nécessaire est plus grande. Ce nombre par groupe-paramètre est à multiplier par la nombre de paramètres à étudier, paramètres qui seront réduits aux plus significatifs (souvent le sexe, et d'autres paramètres comme l'âge si des études précédentes ont montré un impact important sur les effets de la molécule). Les résultats des études préliminaires seront également utilisés au mieux pour limiter le nombre de molécules à tester et donc d'expérimentations.
Raffinement
Lors des tests les animaux seront conservés dans des conditions conformes à leur bien-être, et bénéficieront d’un enrichissement suffisant (abri et feuille d’essuie-main ou coton pour leur permettre de nicher). Les animaux seront laissés en groupe, afin de respecter le caractère sociable des animaux. Le gavage ne sera utilisé qu'en dernier recours et sera fait sous anesthésie à l’isoflurane ; seront préférées l'administration orale liquide par micropipette avec prise spontanée, ou l'administration orale solide dans un aliment appétent, ne nécessitant pas d’anesthésie. L’analgésie ne sera pas utilisée en raison des interactions médicamenteuses potentielles sur le métabolisme des substances actives étudiées. L’accent a donc été mis sur la prévention de la douleur par la définition de points limites le plus précocement possible.
Choix des espèces
Le choix de ces espèces vient du fait qu’il s’agit des espèces cibles. En effet les expérimentations doivent être efficaces sur les mêmes animaux que ceux faisant l’objet du contrôle en condition naturelle. Les animaux doivent être utilisés à différents stades de développement. En effet les réponses en terme d’efficacité et de résidus peuvent varier en fonction du stade de développement, l’équipement métabolique évoluant en fonction de l’âge.
Phénotypage de la composition corporelle des chèvres par imagerie pour la calibration d’une méthode « non invasive (ondes radar) »
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour calibrer un prototype de mesure de la composition corporelle par ondes radar, 20 chèvres laitières vont être anesthésiées puis tuées avant tout réveil. Chacune passe une seule fois dans l'appareil radar puis dans un scanner à rayons X, vingt minutes de mesure et trente minutes de manipulation. Le porteur décrit une contention et une injection anesthésique pouvant provoquer inconfort, spasmes ou réaction respiratoire, et une habituation les jours précédents en tenant la tête et en caressant le cou. Il retient des chèvres de réforme déjà destinées à l'abattage, âgées de 10 mois à 10 ans, et présente ce choix comme évitant la mise à mort d'animaux encore en production.
Objectifs
La composition corporelle (contenu en muscles et tissus gras dans le corps) des ruminants laitiers varie au cours de la vie des animaux et conditionne leur capacité à se reproduire et produire du lait. Le suivi de cette composition corporelle fait partie des éléments permettant d'adapter l'alimentation des animaux pour assurer à la fois les performances de croissance, de lactation, de reproduction et également la santé des animaux. La mesure fine de cette composition et de ses variations au cours de la vie de l’animal est ainsi devenue un outil indispensable dans de nombreux domaines de recherche et en élevage. Afin de répondre à ce besoin, de nombreuses méthodes d’estimation de la composition corporelle sur animal vivant ont été mises au point et utilisées depuis plusieurs décennies (exemple : échographie, imagerie par rayon X…). Cependant, aucune n’est à la fois précise, peu couteuse, rapide et ne nécessitant pas de contention ou anesthésie. Il faut donc améliorer les méthodes existantes et en développer de nouvelles grâce aux outils méthodologiques modernes. L’objectif de ce projet est de mettre au point et calibrer grâce à une mesure de référence, une nouvelle méthode d’estimation sur animal vivant de la composition corporelle chez le ruminant, méthode qui se veut rapide et peu couteuse tout en n'utilisant pas de contention et d’anesthésie voire en évitant tout contact avec l’animal. Cette nouvelle méthode en cours de développement consiste en l’utilisation d’ondes magnétiques (radar). L’objectif est ici de tester le prototype de mesure par ondes radar et de comparer cette mesure avec la mesure au scanner à rayon X (CT-scan). Le CT-scan permet d’explorer sur animaux vivants mais anesthésiés la composition des tissus et organes de la totalité de l’organisme de façon rapide et non destructive et est reconnue comme une référence pour ce type de mesure. Le modèle retenu est la chèvre laitière car il permet de disposer d’animaux de taille compatible pour l’utilisation du CT-scan et présentant des compositions corporelles contrastées.
Bénéfices attendus
Ce projet est une étape de validation et de calibration de prototype. Les données obtenues lors de ce projet seront utilisées pour établir la relation entre les mesures par ondes magnétiques à la composition corporelle, en utilisant les données de composition corporelle estimée par scanner à rayon X comme référence. Ce prototype sera ensuite affiné pour proposer à moyen terme un appareil de mesure adapté aux mesures en élevage sur animaux non anesthésiés. L’objectif à terme est de proposer un dispositif permettant d’obtenir en élevage expérimental ou commercial des données de composition corporelle sur animaux par une mesure à distance, sans contention et automatique. Cette méthode par ondes radar pourra être remobilisée chez d’autres espèces de ruminants (bovins et ovins en particulier) pour la recherche ou dans les filières.
Procédures
La composition corporelle des animaux préalablement anesthésiés sera déterminée par imagerie radar puis par rayons X . Chaque animal passera une seule fois dans chacun des deux appareils pour un temps total de mesure de 20 minutes et un temps total de manipulation de 30 minutes.
Impact sur les animaux
Une première nuisance concerne la contention et l’injection nécessaires à l’anesthésie. L’injection nécessite en effet que l’animal soit tenu par un animalier, et l’injection nécessite l’insertion d’aiguille. Selon la réaction de l'animal à l'anesthésie, un inconfort ou des réactions corporelles (spasmes, réaction respiratoire) sont possibles.
Devenir
Les animaux utilisés dans ce projet sont destinés à la réforme et donc à l'abattage. A l'issue de cette procédure, les animaux seront donc euthanasiés.
Remplacement
Le projet n’est réalisable que sur animal vivant afin d’obtenir sa composition corporelle. Des études préalables ont été menées en laboratoire en utilisant des modèles de tissus (gels, liquides, plastiques) censés mimer des superpositions de tissus biologiques. Ces modèles sont utiles pour tester l’appareillage et les méthodes de traitement de données mais ne représentent pas suffisamment la complexité biologique des tissus d’un animal vivant. Les examens par ondes magnétiques et par CT scan nécessitent d’avoir des animaux anesthésiés et non pas euthanasiés. En effet, le positionnement des animaux dans les dispositifs nécessite de les manipuler (positionnement des pattes par exemple). Etant donnée la durée des examens, la raideur cadavérique interviendrait et ne permettrait plus cela. De plus, les examens CT sont réalisés sur animaux vivants pour d’une part éviter l’affaissement / rétractation des organes et des tissus qui fausserait les mesures, et d’autre part garder l’impact de la respiration et des battements cardiaques sur les mesures, l’objectif étant au final une mesure sur animal vivant.
Réduction
Le nombre de chèvres utilisées est limité à 20. Il s’agit du nombre minimum afin d’obtenir une gamme d’état corporel suffisamment large et représentative de la diversité rencontrée en pratique, et ainsi permettre d’établir des régressions fiables entre les différentes variables mesurées. Cette gamme large est liée entre autre à l'âge des animaux (entre 10 mois et 10 ans) et donc à leur durée de vie productive qui impliquent des sollicitations variées de leurs réserves corporelles. L’utilisation de chèvres de réforme destinées à l’abattage permet de plus d'éviter la mise à mort d’animaux supplémentaires qui seraient encore en production et susceptibles de poursuivre une carrière plus longue.
Raffinement
Une habituation des animaux sera effectuée les jours précédents l’anesthésie en simulant la contention en tenant le tête et en caressant le cou, afin de réduire l’angoisse des animaux. L’anesthésie générale sera réalisée avec la meilleure prise en compte possible du stress de l’animal pour le diminuer. Les animaux seront surveillés pendant la période d’anesthésie afin d’intervenir dès que possible en cas d’évolution négative de l’état de l’animal. Les animaux anesthésiés seront transportés dans un brancard de transport gonflable permettant d’éviter l’inconfort de l’animal et une manipulation sans risque pour lui et les personnels.
Choix des espèces
Le modèle retenu est la chèvre laitière car il présente les avantages : - de disposer d’animaux avec des états corporels contrastés en fonction de leur âge de réforme (âge allant de 10 mois à 10 ans, avec donc des carrières productives et des conformations morphologiques variées); - de pouvoir réaliser les mesures par scanner à rayon X du corps entier (i.e. taille et volume restreints des chèvres en comparaison des bovins). L’outil sera calibré sur chèvres pour utilisation en recherche et production sur cette espèce et à terme, la mesure mise au point pourra utilement être remobilisée chez d’autres espèces de ruminants (bovins et ovins en particulier).
Étude du rôle des pièges extracellulaires des neutrophiles (NETs) dans la fibrose et la tumorigenèse associées au vieillissement dans le modèle souris
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
800 souris âgées de 18 à 22 mois vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune recevant jusqu'à 120 injections dans le ventre sur quatre mois. Elles développent spontanément des tumeurs internes, une perte de poids et une baisse d'activité, que le porteur range parmi les effets attendus du modèle de vieillissement. Les molécules testées visent à bloquer des filets libérés par les globules blancs, soupçonnés de favoriser fibrose et tumeurs avec l'âge. Les bénéfices annoncés pour la qualité de vie des personnes âgées sont renvoyés au long terme, quand les injections répétées et la mise à mort de toutes les souris pour analyse de leurs organes sont, elles, programmées.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment certaines cellules de défense de notre organisme, les globules blancs appelés neutrophiles, peuvent influencer le vieillissement. Ces cellules libèrent parfois des sortes de filets collants (appelés “NETs”) qui, au lieu de protéger, peuvent parfois causer des dommages. Ils pourraient favoriser la formation de cicatrices internes dans les organes et même contribuer à l’apparition de tumeurs avec l’âge. Pour étudier ce phénomène, nous suivrons des souris âgées (de 18 à 22 mois, ce qui correspond à un âge avancé chez l’humain) et nous testerons différents traitements capables de bloquer la formation ou l’action de ces “filets”. L’objectif final est de mieux comprendre comment ces cellules du système immunitaire participent au vieillissement et d’ouvrir la voie à de nouvelles stratégies pour améliorer la santé et la qualité de vie des personnes âgées.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait apporter des connaissances importantes sur le vieillissement et sur certaines maladies qui y sont associées. En comprenant mieux comment les “filets” libérés par les globules blancs (NETs) participent à la formation de cicatrices dans les tissus ou au développement de tumeurs, nous pourrions ouvrir de nouvelles pistes pour améliorer la santé des personnes âgées. À long terme, ces recherches pourraient aider à développer de nouveaux traitements capables de bloquer ces mécanismes et donc de limiter la perte de fonction des organes, de réduire certains risques liés à l’âge et d’améliorer la qualité de vie des personnes âgées. Ce projet contribuera aussi à une meilleure compréhension générale du vieillissement, ce qui est essentiel pour trouver des solutions contre plusieurs maladies chroniques qui touchent une population de plus en plus nombreuse.
Procédures
Dans ce projet, les souris âgées seront soumises à une seule catégorie d’intervention, réalisée par du personnel expérimenté afin de limiter au maximum leur stress et leur inconfort : • Injections de traitements : certaines souris recevront des médicaments expérimentaux par une petite piqûre dans le ventre. o Chaque injection dure moins de 30 secondes. o Selon le produit testé, ces injections seront effectuées : • quotidiennement pour les inhibiteurs, soit environ 120 fois sur la durée totale de 4 mois, ou • 2 à 3 fois par semaine pour les anticorps, soit environ 40 à 50 fois au total. o Les sites d’injection seront alternés pour éviter toute irritation locale. Ces interventions sont courtes, non chirurgicales, et n’entraînent qu’un inconfort léger et transitoire. Aucun autre geste invasif n’est prévu dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, plusieurs effets indésirables sont susceptibles d’apparaître chez les souris : • Effets liés aux injections : De légères irritations locales peuvent survenir au point d’injection (rougeur, petit gonflement ou peau tannée). Ces réactions restent généralement transitoires. • Effets systémiques possibles : Certains traitements peuvent provoquer une fatigue passagère, une diminution de l’appétit ou une léger trouble de l’état général, sans gravité durable. • Effets liés au vieillissement naturel : Les souris âgées (18 à 22 mois) présentent spontanément des signes de vieillissement physiologique, tels qu’une activité locomotrice réduite, un pelage altéré, une perte modérée de poids ou l’apparition de tumeurs internes. Ces manifestations font partie des effets attendus du modèle de vieillissement et peuvent s’ajouter aux nuisances mineures liées aux injections répétées. Aucun autre effet indésirable spécifique n’est anticipé.
Devenir
À la fin de l’étude, tous les animaux seront mis à mort afin de permettre l’analyse complète de leurs organes et de répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cette étape est indispensable, car les effets du vieillissement, tels que les cicatrices dans les tissus (fibrose) ou l’apparition de tumeurs, ne peuvent être évalués qu’en observant directement les organes au microscope et en réalisant des analyses biologiques détaillées. Les prélèvements permettront d’étudier la sévérité des lésions, la présence de cellules immunitaires spécifiques et l’impact des différents traitements testés sur ces altérations.
Remplacement
Avant de travailler sur les animaux, nous avons utilisé des modèles en laboratoire, par exemple des cultures de cellules vieillies (“cellules sénescentes”) et d’autres types de cellules présentes dans les tissus et le système immunitaire. Ces expériences nous ont permis de montrer que les cellules vieillies peuvent stimuler la libération de “filets” protecteurs (appelés NETs), et que ces filets peuvent contribuer à la formation de cicatrices dans les tissus (fibrose) et au développement de tumeurs. Toutefois, ces modèles de laboratoire ne permettent pas de reproduire toute la complexité d’un organisme entier — comme la circulation du sang, le vieillissement global ou les interactions entre organes. C’est pourquoi un modèle animal reste indispensable pour répondre aux questions posées par ce projet.
Réduction
Le nombre de souris a été soigneusement calculé à l’aide d’outils statistiques, afin d’obtenir des résultats fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Les travaux déjà réalisés dans d’autres modèles nous ont permis de cibler précisément les analyses et la durée du suivi (18 à 22 mois). Seuls 20 animaux par lot sont nécessaires pour tester nos hypothèses, ce qui correspond au minimum requis pour assurer une solidité scientifique tout en respectant le principe de réduction.
Raffinement
Des mesures concrètes seront mises en place pour réduire au maximum la douleur et l’inconfort des animaux. Les souris seront hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement favorisant leur bien-être (abris, matériel de nidification). Les injections de traitement seront effectuées par du personnel qualifié, en alternant les points d’injection pour limiter les irritations locales. En cas de signe de souffrance importante (ex. grosse tumeur, perte de poids sévère, difficultés respiratoires), l’animal sera immédiatement retiré de l’expérience et mis à mort de manière éthique et indolore.
Choix des espèces
Ce projet cherche à comprendre le rôle de certaines cellules du système immunitaire, appelées neutrophiles, et des “filets” qu’elles libèrent, dans le développement de maladies liées au vieillissement, comme les cicatrices anormales dans les tissus ou l’apparition de tumeurs. La souris a été choisie comme modèle d’étude car elle présente de fortes similitudes avec l’être humain concernant le fonctionnement du système immunitaire et les mécanismes de vieillissement. Cela permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à l’humain. Nous utilisons des souris âgées de 18 à 22 mois, ce qui correspond à un âge avancé chez l’humain. Ce choix est essentiel pour étudier les phénomènes associés au vieillissement, tels que l’accumulation de cellules vieillies, la formation de cicatrices dans les organes ou le développement spontané de tumeurs. Le recours à ce modèle permet donc d’étudier de façon rigoureuse le rôle des neutrophiles dans les maladies liées à l’âge et de tester des traitements susceptibles d’améliorer la santé et la qualité de vie au cours du vieillissement.
Tests de vaccination contre Clostridium difficile
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Immunisées à trois reprises par voie sous-cutanée, nasale ou orale, puis infectées par Clostridioides difficile après un gavage antibiotique qui détruit leur flore intestinale, 432 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue en raison de leur infection. Les diarrhées attendues durent deux à trois jours, avec des pertes de poids de 5 à 15 %, et les selles sont recueillies tous les deux jours pendant tout l'essai. L'enjeu est de tester des candidats vaccins déjà évalués in vitro et in silico, dont un essai préliminaire chez la souris n'avait montré qu'une efficacité partielle. Les prélèvements sanguins par voie submandibulaire sont annoncés au nombre de cinq pour quatre dates listées, et de quatre dans la rubrique des atteintes, sans que le texte lève la différence.
Objectifs
Clostridioides difficile (C. diff) est la première cause de diarrhées bactériennes associées aux soins chez l’adulte dans les pays développés et en particulier en France (> 24000 cas par an, dont 14 % de formes compliquées). La mortalité associée aux infections à C. difficile (ICD) est de l'ordre de 3%. Les ICD peuvent évoluer sur un mode épidémique avec la survenue de cas groupés d’infection voire de véritables épidémies locorégionales. Elles représentent un coût sanitaire important pour nos sociétés, en raison de l’augmentation des durées moyennes de séjours et des surcoûts liés à leur prise en charge spécifique. Une antibiothérapie est le plus souvent efficace pour traiter une infection liée à C. difficile, mais les rechutes sont fréquentes (environ 20% des patients). La vaccination est la meilleure approche à long terme pour réduire le nombre de ces infections. Le but de cette vaccination est de lutter contre le développement de la bactérie au niveau du tube digestif et donc de réduire les symptômes ainsi que la dissémination de la bactérie dans l’environnement. Les antigènes testés ont démontré in vitro et in silico des qualités requises pour être considéré comme un bon antigène. Il est toutefois nécessaire de réaliser une évaluation préclinique de leur efficacité in vivo dans un modèle d'infection chez la souris qui permet d'étudier la réponse immunitaire suite aux vaccinations. Des essais préliminaires in vivo en modèle murin ont montré qu’administré seul par voie parentérale les antigènes étaient capables d’induire une efficacité vaccinale partielle. L'objectif de ce projet est d’améliorer cette efficacité vaccinale in vivo par une vectorisation des candidats vaccins dans des vecteurs viraux, de les combiner et de tester plusieurs schémas vaccinaux (voie parentérale et/ou voie muqueuse). Les animaux seront immunisés à trois reprises. Le statut immunitaire des animaux sera vérifié avant et après immunisation afin d'évaluer l'efficacité des différents candidats vaccinaux testés. L'efficacité vaccinale sera évaluée par le suivi de la colonisation intestinale par C. difficile (par numération de la bactérie dans les fèces des animaux) une analyse de l’inflammation intestinale et ceci sera corrélé à la réponse immunitaire spécifique analysée.
Bénéfices attendus
Les bénéfices apportés par ces essais sont d’un intérêt majeur. C. difficile a été classée comme «menace urgente» dans le dernier rapport du centre de prévention et de contrôle des maladies portant sur les menaces liées à la résistance antibiotique. En effet, le développement de nouvelles méthodes de prévention des infections à C. difficile permettrait d’offrir de nouvelles options thérapeutiques aux patients et limiter le risque d’infections communautaires et nosocomiales et de diminuer la dissémination de cette bactérie pathogène dans l’environnement. Notre approche vaccinale permettrait à moyen terme de prévenir les infections à C. difficile ou leur récidive. Les antigènes vaccinaux utilisés dans cette étude sont des facteurs impliqués dans la colonisation par la bactérie du tube digestif et des facteurs de virulence. Si une réponse immunitaire est induite lors de ces essais de vaccination, la bactérie sera limitée dans son développement et les symptômes cliniques de l'infection ne seront donc plus visibles. L’analyse de la réponse immunitaire suite à des immunisations est réalisable uniquement in vivo, aucun système in vitro ne permet d’évaluer cette stimulation par un antigene du système immunitaire dans sa globalité. Le développement à moyen terme d’un vaccin ciblant les infections à C. difficile permettrait de reduite l’incidence des infections, leur cout mais également de réduire le risque majeur de développement d’antibio-resistance grâce à une reduction notable du recours aux antibiotiques.
Procédures
Le modèle nécessite différents types d’actes expérimentaux à savoir les immunisations par voie sous-cutanée (anesthésie locale), nasale (qui dure moins de 10 secondes par animal),ou orale, immunisation ou administration par voie orale de C. difficile (un gavage unique durant la procédure, qui dure moins de 10 secondes par animal) et une injection intrapéritonéale d’antibiotique sous anesthésie locale. De plus, le recueil de selles fraiches sera réalisé tous les deux jours après infection, sur la durée de l'essai, ce recueil dure moins d'une minute. Le prélèvement de sang sera réalisé par voie submandibulaire sur animaux vigiles mais anesthésiés localement, 5 prélèvements à J-3, J13, J28 et J45. Le prélèvement sera réalisé très rapidement (moins d'une minute) par une personne très expérimentée.
Impact sur les animaux
Le modèle nécessite plusieurs types d’actes expérimentaux réalisés sur animaux vigiles à savoir 3 immunisations : injections par voie parentérale (sous-cutanée) ou administration par voie muqueuse (nasale ou orale), 1 injection intrapéritonéale d’un antibiotique pour l’induction d’une dysbiose, l’administration par voie orale de C. difficile et 4 prélèvements sanguins par voie submandibulaire. Les injections entrainent une douleur légère. Suite à l’infection, le modèle peut induire des diarrhées allant de 2 à 3 jours et des pertes de poids qui varient entre 5 et 15% du poids initial des animaux. Les nuisances suite aux infections peuvent être considérées comme modérées. Un arrêt de la diarrhée et un retour au poids initial est généralement observé 4 jours après l'infection. La procédure d’immunisation, d’induction de la dysbiose et la procédure de gavage par voie orale occasionne pour les animaux une angoisse modérée, de courte durée; le prélèvement de fèces n’occasionne aucune douleur mais peut provoquer une angoisse légère (de très courte durée) dans la mesure où il nécessite de manipuler l’animal.
Devenir
En raison de leur infection par une bactérie pathogène, tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Plusieurs tests in silico, in vitro et in vivo ont permis d'évaluer l'intérêt des antigènes vaccinaux sélectionnés. La méthode de vectorisation dans des vecteurs viraux a déjà démontré son efficacité dans d’autres modèles de vaccination. Le recours à l'animal est indispensable pour valider l'effet thérapeutique. Les interactions entre l’hôte, son système immunitaire et les pathogènes sont complexes et à ce jour aucun modèle in vitro ou in silico n'est capable de les reproduire dans leur intégralité.
Réduction
Des tests in silico et in vitro ont présélectionné les antigènes candidats selon trois critères : conservation entre souches de C. difficile, pouvoir immunogène et présence membranaire, réduisant ainsi le nombre de tests in vivo. Critère de jugement principal et calcul d'effectif Le critère principal est le score clinique , couramment utilisé dans les modèles murins d'infection à C. difficile. Une différence de 3 points entre groupe vacciné et contrôle est cliniquement pertinente. Le calcul indique 12 animaux/groupe. Procédure 1 : 144 animaux (12 groupes × 12 animaux) Procédure 2 : 288 animaux maximum (24 groupes × 12 animaux). Cette planification garantit des résultats conclusifs en une seule expérimentation.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement par examen clinique incluant : Évaluation du score clinique (posture, activité, aspect du pelage, diarrhée) selon une grille définie, pesée quotidienne, état d'hydratation (test du pli cutané). Concernant la traçabilité : Toutes les observations seront consignées individuellement dans des fiches de suivi quotidiennes. Dès l'apparition de diarrhée ou perte de poids, nous procèderons à l’administration de DietGel. Une euthanasie anticipée sera réalisée en cas d’atteinte des points limites.
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus utilisé dans le modèle de colonisation par C. difficile car il reproduit de façon rapide et reproductible cette pathologie. Les souris seront manipulées à l'âge de 6 ou 7 semaines (maturité sexuelle atteinte). Ce choix est motivé par la nécessité d'utiliser des animaux ayant atteints l'âge adulte et qui répondent au modèle de colonisation par C. difficile. Les animaux, âgés de 4 semaines, seront réceptionnés par l’animalerie et utilisés seulement après une période d’acclimatation d’une semaine.
Prélèvement de jus de rumen chez la vache et le veaux pour une utilisation en fermentation in-vitro
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Choisies dans les troupeaux de l'établissement, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés sont maintenus au cornadis pour un sondage œsophagien sur animal vigile, sans anesthésie. Ces 16 bovins subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger, un prélèvement unique de dix minutes au maximum, renouvelable une fois en cas d'échec technique. Le jus de rumen recueilli sert à tester in vitro des composés végétaux censés réduire les émissions de méthane des ruminants, avant d'envisager des essais sur des animaux vivants. Tous retournent ensuite à leur troupeau et aucun n'est tué, le porteur affirmant malgré tout que le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est "indispensable".
Objectifs
Le principal objectif de notre projet est de tester l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants, en utilisant un modèle in vitro, avant d’envisager des tests in vivo pour une évaluation à long terme. Pour réaliser les expérimentations in-vitro nous utilisons du jus de rumen de vache. Celui-ci sera prélévé par sonde œsophagienne sur 6 vaches adultes en production laitière et 8 veaux, pour être utilisés dans les fermentations in-vitro. L’objectif de la DAP est de prélever du jus de rumen afin de tester in-vitro l’effet des composés naturels dérivés de plantes sur la fermentation ruminale et la production de méthane chez les ruminants.
Bénéfices attendus
L’utilisation des analyses de la diversité microbienne dans ce projet permet de mettre en lumière un aspect essentiel de la fermentation ruminale, à savoir les interactions entre les populations microbiennes. Cette approche offre un aperçu précieux des mécanismes microbiens sous-jacents qui régissent la production de méthane dans le rumen et permet d’identifier des moyens d’optimiser les processus fermentaires pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. L'un des avantages majeurs de cette analyse est de permettre une étude fine de la compétition pour l'hydrogène entre les archées qui l'utilisent pour produire du méthane et les autres micro-organismes qui l'utilisent pour leur développement.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement unique de contenu ruminal par sondage œsophagien, réalisé sur des animaux vigiles, sans anesthésie ni chirurgie. Cette méthode est peu invasive, n'entraîne pas de douleur persistante et ne laisse aucune séquelle. Chaque prélèvement est effectué une seule fois par animal (6 vaches adultes et 6 veaux), sauf en cas de besoin exceptionnel (échec technique), auquel cas un second prélèvement ponctuel pourra être envisagé sur un même individu ou un animal de remplacement prévu à cet effet. La durée totale de l’intervention (mise en contention, introduction de la sonde, prélèvement et libération de l’animal) n’excèdera pas 10 minutes par animal. Aucun traitement, chirurgie ou manipulation supplémentaire n’est prévu dans le cadre de ce protocole.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce protocole, six vaches laitières adultes et huit veaux non sevrés seront sélectionnés pour un prélèvement unique de jus de rumen à l’aide d’une sonde œsophagienne. La technique de sondage œsophagien requiert la contention de l'animal et est légèrement intrusive, pouvant occasionner un inconfort léger transitoire au moment de l'introduction de la sonde (réflexe de déglutition, agitation légère). Nous pouvons nous attendre aussi à ce que le geste déclenche une réaction de stress et un comportement de défense mais de courte durée. Cette méthode, bien établie en recherche animale, permet d’accéder au contenu du rumen de manière, sans chirurgie ni anesthésie, et avec des effets indésirables minimes pour l’animal. Chaque séance de prélèvement sera de durée très limitée, ne dépassant pas 10 minutes par animal. Cette méthode est sans conséquence sur la santé ou l'intégrité physique des animaux. Aucune douleur prolongée, ni altération de l’alimentation ou du comportement post-intervention ne sont attendus. Aucun effet secondaire notable n’est attendu après le prélèvement, et un suivi attentif sera réalisé après chaque intervention pour s’assurer du bon état général des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront les troupeaux respectifs à la fin de la procédure.
Remplacement
Dans ce projet, le recours à des animaux donneurs de contenu ruminal est indispensable, car aucune alternative in vitro ou modèle synthétique ne permet actuellement de reproduire fidèlement la complexité du microbiote ruminal vivant, notamment la diversité des interactions microbiennes. Le contenu ruminal frais est nécessaire pour garantir des fermentations in vitro scientifiquement robustes et représentatives. Cette approche respecte le principe des 3R, car un prélèvement unique par animal permet de générer de nombreux tests (8 traitements prévus) sans expérimentation directe prolongée sur les animaux, limitant ainsi leur nombre et l’impact de l’étude.
Réduction
Le nombre d’animaux donneurs (6 vaches et 6 veaux parmi les 8 vaches et 8 veaux sélectionnés) a été défini pour réduire au maximum le nombre d’individus tout en respectant les recommandations méthodologiques pour ce type d’essai. Le choix de 6 animaux permet ici de limiter le nombre total d'essais in vitro, en utilisant chaque individu comme unité expérimentale. Chez les veaux en particulier, le microbiote est immature et fortement variable d’un individu à l’autre, ce qui justifie un effectif un peu plus large pour capturer une diversité inter-individuelle suffisante sans multiplier les essais. Ce dispositif permet ainsi de maximiser la robustesse scientifique tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés, conformément au principe de réduction.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation répondent aux exigences réglementaires et vont même au-delà grâce à des équipements pemettant un enrichissement du confort des bovins (brosses, ballons suspendus, boule de foin...) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habilité à effectuer ces prélèvements assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. Les animaux seront maintenus aux cornadis pour le prélèvement dans le but de limiter les risques de blessures pour eux et pour le personnel qui prélèvera. Les animaux sont habitués aux cornadis pour leur alimentation quotidienne.
Choix des espèces
Les espèces choisies sont pertinentes car elles représentent deux stades clés du développement du microbiote ruminal. La vache adulte, avec un microbiote mature et stable, permet d’évaluer l’effet des composés sur une fermentation ruminale pleinement fonctionnelle. Le veau avant sevrage, doté d’un microbiote immature et variable, offre la possibilité d’étudier l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne et d’identifier des solutions à long terme. Cette double approche assure une meilleure compréhension des effets des composés naturels à différentes étapes de la vie du ruminant. Les vaches adultes en production sont utilisées pour étudier un microbiote mature, stable et représentatif d’un rumen pleinement fonctionnel, permettant d’évaluer l’effet des composés sur la fermentation et la production de méthane en conditions réelles. Les veaux avant sevrage, avec un microbiote immature et en cours d’établissement, sont inclus pour analyser l’impact précoce des traitements sur la structuration microbienne, afin d’identifier des interventions susceptibles d’influencer durablement la fermentation ruminale et les émissions de méthane à long terme.