Protection de l’environnement
- Conservation des espèces
- Enseignement supérieur et formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Recherche fondamentale
- Tests réglementaires
Réduction de la pollution des perturbateurs endocriniens à la source : mise à disposition d’outils innovants
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles endocriniens
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système endocrinien
690 seiches vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont exposées jusqu'à sept jours à des perturbateurs endocriniens par balnéation, ce qui peut altérer leur locomotion et leur camouflage, avant des tests comportementaux puis une mise à mort pour prélever leurs organes dont le cerveau. Le porteur présente le projet comme conforme aux 3R parce qu'il cherche des critères sublétaux chez un invertébré plutôt que la mort de 42 à 60 poissons du test réglementaire. Il n'en tue pas moins 690 seiches au niveau de gravité le plus élevé.
Objectifs
Ce projet vise à développer des biotests innovants répondant à la nécessité d’évaluer systématiquement les risques associés aux substances exogènes retrouvées en milieu naturel afin de réglementer leur utilisation. Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise donc la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Bénéfices attendus
Une évaluation des dangers environnementaux et sanitaires associés en particulier aux perturbateurs endocriniens est décisive et considérée comme un axe de recherche de premier plan tant au niveau national qu’européen. Plusieurs centaines de substances exogènes sont à ce jour présumées ou suspectées de causer des perturbations endocriniennes et classées parmi les substances à évaluer selon l’UE. Les substances étudiées dans le cadre de ce projet ont été sélectionnées sur la base des critères suivants : la disponibilité de données scientifiques préliminaires, leur effet suspecté sur la faune marine et la possibilité d’aboutir à une régulation de l’utilisation de ces substances. A ce jour, le biotest le plus largement appliqué en environnement aquatique est un test de toxicité aigüe mené sur 42 à 60 poissons exposés à la substance d’essai avec la mort comme critère d’effet toxicologique (ligne directrice 203 de l’OCDE). Le projet RedPol priorise quant à lui la recherche de critères toxicologiques subléthaux chez des invertébrés marins et le développement d’approches ex vivo/in vitro, une stratégie conforme au principe des 3R.
Procédures
Les interventions de ce projet sont des expositions à des perturbateurs endocriniens et leurs conséquences. Ces expositions dureront un maximum de 7 jours, au terme desquels des texts comportementaux non-invasifs seront appliqués une fois.
Impact sur les animaux
Les effets attendus de l'exposition par balnéation aux perturbateurs endocriniens potentiels sont des altérations légères à modérées des capacités de locomotion et de camouflage des seiches.
Devenir
Tous les animaux impliqués dans la procédure N°1 seront mis à mort à la fin des tests comportementaux, sans délai. Cela permettra de prélever leurs organes (notamment le cerveau) afin de quantifier d’une part le taux de contamination des animaux par les différents polluants, et d’autre part les divers neurotransmetteurs et hormones impliqués dans le contrôle des chromatophores.
Remplacement
Les perturbateurs endocriniens, de par leurs modes d’action divers et diffus, ont le potentiel d’impacter les grandes fonctions physiologiques d’un organisme dans son ensemble. Il est donc fondamental de travailler sur des animaux vivants. Toutefois, dans le cadre du développement de biotests ciblant des critères toxicologiques précis, les approches in vitro peuvent être pertinentes et doivent être encouragées. Dans le cas présent, l’analyse de l’activité des chromatophores sur échantillons de peau est une approche en cours de développement qui permettrait de tester plusieurs traitements (substances ou concentrations) sur des échantillons issus d’un même individu.
Réduction
Le choix des substances à tester représente un compromis entre la possibilité de mener une évaluation comparative et un criblage relativement large des effets toxicologiques, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. (1) Trois concentrations seulement de chaque substance seront utilisées lors des expositions afin de limiter le nombre de lots et donc d’animaux. (2) Chaque animal sera utilisé pour un maximum d’analyses dans la mesure où cela ne génère pas d’interférence. (3) Les analyses statistiques seront réalisées à l’aide de tests non paramétriques conçus pour des échantillons de faible effectif ou de modèles mixtes permettant l’utilisation de mêmes animaux pour des tests successifs.
Raffinement
Ce type de projet incluant une exposition par balnéation à des molécules limite les conditions de stabulation. Toutefois, (1) le maximum sera fait pour s’approcher le plus possible des conditions naturelles, notamment via l’utilisation de proies naturelles et locales (crevettes grises (Crangon crangon) ou crabes verts (Carcinus maenas) de taille adaptée aux animaux, récoltés aux abords de la station marine de Luc-sur-mer (CREC)), la régulation de la température de l’eau et de l’éclairage proche des variations naturelles ainsi que des manipulations limitées au minimum. (2) Les tests comportementaux sont non invasifs (basées sur la prise d’images et de vidéos) (3) Les animaux seront obtenus par prélèvement de pontes par des techniques faiblement invasives (relevé de casiers ou d'orins). L’impact de ce prélèvement sur les populations de seiches est minime puisqu’en milieu naturel, une faible fraction des jeunes arrive à maturité. (4) Les animaux seront suivis quotidiennement afin de prévenir un état de douleur, de souffrance ou d’angoisse avec comme points limites : une réduction ou un arrêt de la prise alimentaire, une altération du contrôle de la flottaison, l’apparition de lésions cutanées liées ou non à des réactions de stress (mouvements désordonnés de rétropropulsion, jet d’encre excessif). Le cas échant, et conformément aux “Guidelines for the care and welfare of cephalopods in research” (Fiorito et al. 2015), l'animal sera placée en quarantaine et, s'il n'y a pas d'amélioration (guérison des lésions cutanées et diminution du stress) ou de rétablissement complet après 48h (prise alimentaire et flottaison), euthanasié.
Choix des espèces
Les mollusques sont reconnus comme des espèces modèles de choix dans l’études des PE car ils sont particulièrement sensibles aux polluants organiques. Dans le cadre de la recherche de critères d’effets toxicologiques subléthaux, les céphalopodes offrent l’avantage supplémentaire de manifester des signes facilement analysables de leur État physiologique et de leurs chances de survie à long terme tels que leurs comportements de survie (locomotion, prédation, efficacité de leur camouflage). La seiche commune (Sepia officinalis) est une espèce modèle bien étudiée d’un point de vue neuroéthologique et physiologique. On dispose par conséquent d’une large gamme d’outils analytiques de son comportement et de son camouflage. Par ailleurs, l'établissement qui acceuillera ce projet est un des rares établissements en Europe possédant les infrastructures habilitées et les compétences reconnues pour héberger cette espèce. Premiers mois post-éclosion de l’animal, période couvrant les étapes clés du développement cérébral, comportemental et cognitif de la seiche
Devenir et effet de contaminants chimiques émergents en condition de réchauffement climatique chez le bar européen
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
7 300 bars européens vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aux stades post-larvaires, ils sont exposés pendant 45 jours à un mélange de polluants PFAS dans leur alimentation et à une hausse de la température de l'eau de 5 °C, puis pêchés et tués à douze points de prélèvement. Le porteur décrit un stress léger cumulé qu'il juge modéré, et vise à comprendre les effets combinés du réchauffement climatique et de la contamination chimique. Les bénéfices annoncés restent une référence pour de futures études en écotoxicologie marine.
Objectifs
Le projet vise à acquérir des connaissances sur les effets interactifs des contaminants chimiques et de l'augmentation de la température sur le bar européen. On s'attend à ce que les écosystèmes marins soient affectés par le réchauffement dû au changement climatique et par le nombre croissant de contaminants chimiques bioaccumulés dans l’environnement, tels que les substances per- et polyfluoroalkyles (PFAS). Ces composés désignent un groupe de produits chimiques manufacturés (composés organofluorés) qui sont utilisés dans l’industrie et les produits de consommation en raison de leurs propriétés antiadhésives, résistances aux fortes chaleurs et imperméabilisantes. Ils sont présents dans une grande variété de biens de consommation, tels que les mousses anti-incendie, les ustensiles de cuisine antiadhésifs, les cosmétiques, les emballages alimentaires et les matériaux comme les moquettes, les tissus antitaches et les vêtements hydrofuges. Compte tenu de leurs utilisations, persistance et omniprésence, ces composés sont identifiés dans tous les compartiments de notre environnement (eau, sol, air) et représentent une menace pour l’environnement marin. Ensemble, ces facteurs de stress (tempérarture et contamination chimique) constituent un défi pour les organismes marins et peuvent nuire à leur croissance et à leur développement. Le projet ambitionne d'étudier simultanément la manière dont l'augmentation de la température pourrait influencer la cinétique d’accumulation de ces contaminants, et la manière dont ces facteurs de stress combinés impactent les fonctions physiologiques d'un poisson de climat tempéré. Une exposition en laboratoire des premiers stades de vie du bar (post-larves) dans le cadre d'une élévation de température de l’eau de +5°C seront mises en oeuvre, avec une contamination alimentaire d'un mélange de contaminant. Ce projet se décline en 3 objectifs : i) étudier la façon dont les contaminants sont assimilés par les poissons à 2 températures différentes ; ii) étudier l’influence de la température sur les voies d’élimination des contaminants et iii) étudier l'impact de l’augmentation de la température de l’eau et de la contamination chimique sur la mise en place de l’axe de la reproduction et du développement des bars.
Bénéfices attendus
Cette expérimentation fournira des connaissances et des outils pour une meilleure anticipation et compréhension des changements globaux à venir, et servira de référence pour les études futures en écotoxicologie marine. En particulier, sur la façon dont l'histoire environnementale précoce des poissons peut affecter les fonctions physiologiques des stades ultérieurs dans leur capacité à faire face à l'environnement pollué et au changement climatique.
Procédures
Les poissons seront soumis à une contamination de composés organofluorés dans l’aliment pendant une période de 45 jours. Pendant cette période, 8 points de prélèvements seront réalisés à 0, 4, 8, 14, 21, 28, 35 et 45 jours pour suivre les cinétiques de contamination. Cette exposition sera suivie d'une phase d'épuration pendant 2,5 mois avec également 4 points de prélèvements à 48, 53, 75 et 120 jours. Ces prélèvements nécessiteront la mise à mort des poissons.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue correspond à un stress léger pendant les 45 jours de contamination dans les 4 groupes expérimentaux de poissons. Un stress léger supplémentaire (moins d’une minute) sera également généré lors des pêches nécessaires pour la réalisation des prélèvements. Compte tenu de ces deux stress cumulés, les nuisances attendues sont modérées.
Devenir
Mise à mort nécessaire pour réaliser les prélèvements.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative à cette expérimentation animale car nous cherchons précisément à identifier 1/ les cinétiques d’accumulation de contaminants sur des stades précoces (post-larves) dans un contexte de réchauffement climatique ; 2/ paramétrer les effets potentiels de ce multi-stress sur les stades précoces pour appréhender l’impact sur les stades ultérieurs.
Réduction
Des calculs de puissance statistique reposant sur des analyses de variance ont été réalisés. Le nombre d’animaux est estimé afin 1/ d’optimiser les quantités nécessaires pour les différents types d’analyses (chimiques, biochimique et biomoléculaires) ; 2/ de permettre des analyses statistiques fiables malgré la variabilité de la réponse physiologique entre les individus. 3/ le bar étant une espèce grégaire (qui vit en banc), ce nombre correspond au maintien d’une densité minimale compatible avec le bien-être animal et le bon déroulement de l’expérience (i.e. n’induisant pas de perturbations physiologiques pouvant fausser l’étude).
Raffinement
• Un jeûne (minimum 12 heures) sera réalisé avant les manipulations afin d’éviter la régurgitation et le malaise des poissons. • La pêche des poissons se fera à l’aide d’un Becher pour les stades post-larves, puis à l’aide d’une épuisette appropriée à la taille des bacs et des juvéniles. • Au préalable à l’exposition aux contaminants par voie trophique, qui nécessite l’utilisation d’une solution de solvant (méthanol), un test d’appétence a été réalisé sur les recommandations de la cellule SBEA (Structure Bien-Etre Animale) du laboratoire. Aux concentrations utilisées, le méthanol n’altère ni l’appétence de l’aliment, ni la croissance des poissons.
Choix des espèces
Les expériences proposées utiliseront le bar européen (Dicentrarchus labrax) comme modèle animal. Il existe une grande quantité d’informations disponibles concernant la zootechnie, la biochimie, le comportement et l’endocrinologie du bar ce qui permet d’envisager une étude approfondie des effets combinés du réchauffement climatique et de la contamination par des composés poly et perfluoroalkylés (PFAS) sur la physiologie de cette espèce. Le stade post-larves du bar sera ciblé en particulier puisqu’il est démontré que l’exposition à des changements environnementaux aux stades précoces induit des effets à long terme sur les stades ultérieurs. Par ailleurs, ce stade de vie (fin de développement larvaire) correspond au retour des individus à la côte, où une exposition aux contaminants chimiques est plus importante, particulièrement en zone estuarienne.
Analyse ECOtoxicologique des Protections CAthodiques pour évaluer le risque chimique des éléments libérés par les Anodes Galvaniques (GACP) et les anodes à Courants imposés (ICCP) sur l’environnement marin et son réseau trophique (ECOCAP)
- Protection de l’environnement
390 seiches communes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Œufs et juvéniles sont exposés de façon chronique au chlorure d'aluminium, puis soumis à des tests de prédation, le porteur attendant des troubles de l'alimentation, des retards de croissance et, dans les cas sévères, des atteintes des fonctions vitales. Les animaux contaminés sont tués pour mesurer l'accumulation d'aluminium et ne peuvent être relâchés, seuls quelques individus témoins non contaminés étant conservés. L'objectif déclaré est d'évaluer le risque, pour le réseau trophique marin, des métaux libérés par les anodes des parcs éoliens en mer.
Objectifs
Dans un contexte de crise énergétique, la France poursuit l’objectif d’augmenter la part d’énergies renouvelables dans la production d’énergie européenne, et cet objectif passe en parti par l’installation de parcs éoliens en mer. Or, les structures métalliques immergées en milieu marin sont soumises à une forte corrosion du fait de la composition chimique de l’eau de mer. Afin de limiter la dégradation de ces structures, des anodes galvaniques (GACP) et à courant imposé (ICCP) ainsi que des revêtements anti-corrosions sont utilisés pour les protéger. Les anodes galvaniques (dites aussi sacrificielles) sont composées, pour la plupart, d’aluminium et de zinc principalement et d’autres métaux divers. Lors du passage du courant électrique, l’alliage de l’anode va se désagréger libérant ainsi dans l’environnement marin un cocktail d’éléments traces. Etant donné le fort développement à venir des parcs éoliens et en prenant compte les structures déjà en place (ports équipés en anodes ainsi que différents navires), il est essentiel d’apporter une connaissance scientifique précise sur la toxicité du cocktail de métaux découlant de la dissolution des GACP et d’établir une évaluation du risque chimique que présente l’aluminium, métal trop peu étudié en écotoxicologie marine. Ce projet permettra d’évaluer la toxicité de l’aluminium dissous dans la colonne d’eau (à partir d’un sel) et de l’aluminium solubilisé à partir du système de protection cathodique fonctionnant à l’aide d’une anode galvanique (GACP). D’autre part, ce projet mettra en place pour la première fois des manipulations visant à tester les effets des courants imposés (ICCP) sur l’environnement. L’objectif recherché de ce projet est de fournir des éléments scientifiques aux industriels et autres gestionnaires d’infrastructures marines pour leur permettre de choisir les méthodes les moins toxiques pour l’environnement et la santé humaine et d’étudier la possibilité de s’affranchir des protections cathodiques.
Bénéfices attendus
Dans le contexte d'implantion de nouveaux parcs éoliens en mer, ce projet va mettre en lumière le devenir des éléments traces et principalement de l'aluminium dans le réseau trophique marin et de déterminer le danger qu'il représente pour les écosystèmes marins. Plus spécifiquement, pour la seiche commune (Sepia officinalis), ces études vont permettre de déterminer les conséquences sur le développement embryonnaire, le développement des juvéniles et donc sur le renouvellement des populations de la Manche. En effet, dans les eaux de la Manche, les seiches se reproduisent le long des côtes, où l'environnement est le plus soumis aux pollutions métalliques d'origine anthropique, et plusieurs études ont déjà démontré un effet déléterre de certains métaux sur le développement embryonnaire et la survie des juvéniles. D'autre part, la bioaccumulation des éléments traces va également être mise en évidence dans les tissus des organismes, une information primordiale pour une espèce d'intérêt économique comme la seiche.
Procédures
Deux stades de développement seront exposés de manière chronique à différentes concentrations en chlorure d'aluminium : le stade œuf et le stade juvénile (2 jours après l’éclosion). Chaque stade est soumis à 2 actes expérimentaux. Le premier acte concerne l'exposition des organismes à l'élément. Les oeufs sont exposés durant la totalité du développement embryonnaire (51 jours théorique à 17 °C) afin de déterminer un éventuel effet délétère de l'aluminium sur celui-ci. Le temps d'incubation, la taille à la naissance et des tests de prédation (pendant 7 jours après l'éclosion) sont performés sur les animaux arrivant au terme de l'incubation. Le temps d'incubation est également déterminé pour chaque condition. D'autre part, des prélèvements d'oeufs sont effectués au cours de l'exposition pour déterminer la cinétique de bioaccumulation de l'aluminium dans l'embryon et si la capsule est perméable à cet élément. Le deuxième acte concerne des juvéniles provennant d'oeufs non exposés au préalable et exposés pendant 45 jours après la naissance, ce qui correspond à la période pendant laquelle les systèmes nerveux, digestif et immunitaire se mettent en place. Exposer les animaux pendant cette période délicate de leur vie permettra de déterminer un éventuel effet de l'aluminium sur la maturation de ces systèmes. L'alimentation des juvéniles au cours de cette exposition est mesurée et la bioaccumulation est déterminée à la fin de la période d'exposition.
Impact sur les animaux
D'après les précédentes études menées sur l'exposition de seiches à divers métaux, des effets indésirables pourront être observés sur le comportement de prédation des individus induisant des difficultés à s'alimenter, aussi bien résultant d'une altération du système nerveux que du système digestif ; des retards de croissance pourront également apparaître en fonction des conditions testées ; dans les cas les plus sévères, des effets sur les fonctions vitales pourront être observés. D'autre part, sur les oeufs, des effets sur le développement embryonnaire, que ce soit par la durée ou par l'achèvement de celui-ci sont envisagés.
Devenir
Les tissus issus des animaux contaminés seront utilisés pour déterminer la bioaccumulation de l'aluminium au cours des périodes d'expositions. Ils seront donc mis à mort. D'autre part, ces animaux ne peuvent pas être relâchés dans l'environnement du fait des effets éventuels de la contamination sur leur développement et leur survie. Les animaux non contaminés provenant des lots de contrôle et non utilisés pour les études de bioaccumulation peuvent être réutilisés pour d'autres expériementations et sont donc confiés à un laboratoire d'éthologie animale.
Remplacement
L'objectif de ce projet est d'étudier le devenir des éléments traces et principalement de l'aluminium dans le réseau trophique marin. Pour cela, il est nécéssaire de travailler sur des organismes vivants et sur des durées relativement longues (45 jours) afin de déterminer dans quelle mesure ils bioaccumulent dans les organismes et quels sont les effets qu'ils peuvent engendrer sur les fonctions biologiques de ces derniers.
Réduction
Initialement portées à 8, le nombre de concentration à tester a été réduite à 4 afin de limiter le nombre d'animaux à exposer. D'autre part, les animaux seront utilisés pour le plus grand nombre d'analyses possible. En effet, les animaux soumis aux tests comportementaux seront également utilisés pour les prélèvements de tissus visant à déterminer la bioaccumulation de l'aluminium. Par ailleurs, l'impact sur les populations naturelles de seiches de la Manche est limité puisque la quantité d'oeufs prélevés correspond à la ponte d'une ou deux femelles, et que dans le milieu, une petite fraction de ces oeufs arrivent à maturité. Les analyses statistiques seront réalisées à l'aide de tests non paramètriques conçus pour des échantillons de faible effectif. Le test de Kruskal-Wallis est utilisé pour comparer les taux de croissance moyens et les temps d'incubation ainsi que les réponses comportementales mesurées lors des tests de prédation (Temps moyen de détection de la proie, temps moyen avant la première tentative de capture, nombre de tentatives, succès de la tentative). En cas de rejet de l'hypothèse nul, un test post-hoc est utilisé pour une comparaison deux à deux des valeurs. La méthode de Bonferroni est appliquée afin d'éviter l'apparition d'un résultat faussement significatif.
Raffinement
La méthode d'exposition des organismes aux éléments choisis limitent les conditions de stabulation, toutefois, plusieurs éléments sont mis en place afin de limiter des le stress des animaux. Les proies fournies sont exclusivement naturelles, locales et vivantes ; la température et de la photopériode sont réglées de manière à correspondre avec celles observées sur les côtes de la Manche à la période correspondant aux essais. Des cachettes et des zones d'ombre sont placées dans les bacs d'exposition des animaux. Les animaux sont suivis quotidiennement afin de prévenir un état traduisant un mal-être physique, physiologique ou psychologique : suivi de la prise alimentaire, du contrôle de la flottaison, de la réaction au stress (mouvements désordonnés, rétropropulsion, jets d'encre excessif...), apparition de lésions externes.
Choix des espèces
Beaucoup d’études concernant les métaux se sont intéressées aux espèces marines d’intérêt économique comme les bivalves, les gastéropodes et les téléostéens mais très peu d’études se sont portées sur les céphalopodes qui pourtant deviennent une ressource de plus en plus exploitée pour palier à l’affaiblissement des stocks de poissons. Dans la Manche, la seiche (Sepia officinalis) est l’une des premières espèces de céphalopodes pêchées en termes de quantité. Par ailleurs, la seiche présente une grande capacité d’accumulation des éléments traces par rapport à d’autres espèces marines et a un rôle central dans le transfert des métaux dans le réseau trophique marin. Ces animaux sont en effet des prédateurs exclusifs de plusieurs espèces et également proies de nombreux prédateurs du réseau trophique marin (téléostéens, mammifères marins) mais également terrestre (oiseaux). Des oeufs récoltés le plus rapidement après la ponte seront utilisés afin de déterminer la perméabilité de la capsule à l'aluminium au cours du temps. En effet, au cours du développement embryonnaire des changements des propriétés physiques de la capsule peuvent induire ou non une entrée éventuelle de l'aluminium dans l'embryon, comme c'est le cas pour certains métaux comme le Zinc ou le Mercure . Par la suite, il sera possible d'étudier les effets éventuelles de l'aluminum sur le développement embryonnaire. Les juvéniles seront âgés de 2 jours lors de leur exposition, qui durera 45 jours, afin de déterminer s'il y a un effet de l'aluminium sur le développement du système nerveux et digestif, qui a lieu lors du premier mois après l'éclosion.
HoloRuminant ou l’étude des microbiomes associés aux ruminants laitiers
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
160 brebis et agnelles vont être utilisées, gardées vivantes pour la production laitière à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. De la naissance à la première lactation, elles subissent à huit reprises des prélèvements de contenu ruminal par sonde, de fèces, de sécrétions nasales, de peau, de lait et de sang. L'étude, intégrée à un programme européen, cartographie les microbiotes des ruminants laitiers pour améliorer "l'efficacité de la production" et la "durabilité des élevages". Le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative satisfaisante" à l'étude in vivo des microbiomes.
Objectifs
Chez les ruminants domestiques, les micro-organismes qui vivent en communauté complexe dans leur appareil digestif jouent un rôle essentiel dans la digestion des aliments et l’utilisation des nutriments et donc un rôle majeur en matière d’efficacité alimentaire. En outre, ils protègent l’animal hôte contre les perturbations environnementales et les maladies par divers mécanismes, dont la modulation du système immunitaire. Le rôle significatif des micro-organismes dans la promotion de la santé et, par conséquent, du bien-être des ruminants a été reconnu pour différents sites corporels : la peau, la glande mammaire, le tractus digestif, reproducteur et respiratoire. Comme pour le tube digestif, d’autres parties du corps peuvent être affectées par des pathogènes microbiens spécifiques, qui ont des effets néfastes sur l’efficacité de la production, la santé et le bien-être des ruminants. Il est donc nécessaire de comprendre comment s’organise l’association entre l’hôte et ses micro-organismes. Plusieurs études indiquent que les micro-organismes associés à un site corporel peuvent avoir un effet sur les microbes et les organes distaux et donc influencer le phénotype de l’hôte. Par exemple, les micro-organismes du tube digestif comme cause des infections de la mamelle. Par conséquent, afin de comprendre les causes et les mécanismes de l’influence microbienne sur l’hôte et ses microbes, l’interconnexion et la communication entre l’animal et ses différents micro-organismes doivent être étudiées. Dans cette étude, pour décrire l’établissement des micro-organismes du tube digestif, des voies respiratoires supérieures et de la peau des agnelles de renouvellement, des prélèvements de contenu ruminal , de fèces, de contenu nasal, de la zone inguinale, de sang, et de lait seront effectués au cours de la carrière de la brebis, de sa naissance à la 1ère lactation. Les prélèvements de contenu ruminal permettront de suivre l’évolution du microbiote ruminal au cours du temps. Quant aux prises de sang elles permettront d’étudier le métabolome et de suivre le statut immunitaire des animaux. Ainsi 60 agnelles laitières seront suivies. Leurs mères seront prélevées (salive, fèces, zone inguinale et lait) une semaine après la mise-bas afin de comprendre la transmission de ces micro-organismes de la mère au nouveau-né.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser des profils de différents microbiotes (digestif, respiratoire et de la peau) d’agnelles de la naissance à la première lactation et de les mettre en lien avec des paramètres des santé et de productivité afin de mieux comprendre l’interconnexion et la communication entre l’animal et ses différents micro-organismes. Cette étude fait partie du programme H2020 « Holoruminant » qui fait intervenir d’autres sites expérimentaux en France et en Europe où les mêmes protocoles expérimentaux sont mis en place. Ces études longitudinales à haute résolution permettront de suivre la dynamique temporelle des microbiotes au cours de la vie de l’animal ce qui conduira à une compréhension mécaniste de l’interaction hôte-microbiome permettant de proposer des outils de diagnostics précoces et des solutions pour améliorer la durabilité des élevages de ruminants. Un focus sera réalisé au sevrage qui est une période délicate en élevage où la morbidité et la mortalité des agnelles sont élevées (15 à 20 %).
Procédures
Au total cent agnelles seront soumises à 4 types de prélèvements : - Un prélèvement de contenu digestif (contenu ruminal par sonde gastro-œsophagienne et contenu fécal directement au niveau de l'anus), - Un prélèvement nasal (écouvillon), - Un prélèvement sur la peau (écouvillon par frottement), - Un prélèvement de lait, - Une prise de sang à la veine jugulaire. Les prélèvements seront réalisés à une semaine d'âge, à 3 semaines d'âge, au sevrage (1 mois), à 2,5 mois d'âge, autour de 8 mois (mise à la reproduction), peu avant le premier agnelage, à 30 jours post-partum et à 60 jours post-partum. Ces prélèvements seront réalisés lors de la même contention et dureront en moyenne 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
La contention répétée des animaux pourrait générer un stress mais celle-ci a une durée limitée et est espacée dans le temps (minimun une semaine d'intervalle entre les prélèvements). Pour les prélèvements de peau, de la bouche et de lait, il n’y a pas d’effet indésirable attendu sur les mères et les agnelles. Pour les prises de sang, si la piqûre est infructueuse (cas très rare), une deuxième tentative est réalisée de l’autre côté. Pour les fèces, le prélèvement peut présenter un inconfort pour l’animal, ainsi en prévention un massage sous la queue est effectué afin de recueillir de manière volontaire les fèces. Si ce n’est pas le cas, un écouvillon sera utilisé. Une légère irritation peut survenir. Pour le prélèvement nasal l’écouvillon peut provoquer une légère irritation.
Devenir
Tous les animaux poursuivront leur vie de production dans la bergerie de l’établissement.
Remplacement
A ce jour, il n’y a pas d’alternative satisfaisante à l’étude in vivo des microbiomes. Ces études impliquant le suivi et le prélèvement d’animaux sont essentielles pour comprendre l’installation des microbiomes de différents sites corporels et leurs interactions avec l’hôte. Le recours à l’animal ne peut être évité. Cependant, les données apportées par ce type de projets d’envergure permettent d’ouvrir la voie aux approches in silico et in vitro, ce qui pourrait autoriser à l’avenir un remplacement des prélèvements sur les animaux. Les données acquises à ce jour sur les microbiomes ne nous permettent pas encore d’appréhender la variabilité individuelle, de comprendre le lien mère-jeune ainsi que le dialogue entre l'hôte et ses différents microbiomes.
Réduction
Ce projet prévoit l’utilisation d’animaux dès la naissance et le nombre d'individus a été calculé en utilisant un outil statistique (https://biostatgv.sentiweb.fr/) qui tient compte de la variabilité connue entre les variables microbiologiques, zootechniques, et physiologiques des animaux. Elle considère aussi une possible réduction des effectifs due, par exemple, à des mises-bas difficiles, à des problèmes individuels de santé ainsi qu'aux critères de choix pour le renouvellement du troupeau. Le nombre total d'animaux nécessaires au projet est également basé sur des données publiées par Wallace et al., en 2019 (Science advances 5:eaav8391. http://doi.org/10.1126/sciadv.aav8391).
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés sur une aire paillée. Des disques à mordiller seront suspendus. Afin de limiter le stress de contention, les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié à l’aide de matériel de contention adapté aux ovins et auquel les animaux sont habitués. Les prélèvements de contenu digestif (ruminal et fécal) et de sang se feront successivement lors de la même contention, afin de réduire au maximum le temps de contention de chaque animal. Une action de renforcement positif (une poignée de concentré) est réalisé après la contention. Les animaux feront l’objet d’une surveillance particulière au moment des prélèvements et après ceux-ci. Les prélèvements de lait se feront lors du contrôle laitier, sans manipulation supplémentaire de la brebis. Au moindre problème, l’animal est soigné et retiré du projet si c'est nécessaire.
Choix des espèces
Parmi les ruminants d'élevage, les ovins laitiers sont importants d'un point de vue alimentaire pour l'Homme mais aussi économique pour les éleveurs. Le recours aux ovins est donc pertinent pour cette étude. L'étude de l'implantation et du maintien des microbiotes nécessite l’utilisation d’agneaux après la naissance avec des prélèvements tout au long de leur vie et pendant les moments clés (naissance, sevrage, mise à la reproduction, mise-bas, production).
Transfert d’embryons sur rongeurs de laboratoire pseudogestantes
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Rats : 10400
83 200 souris et rats vont être utilisés, la plupart tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les femelles subissent une chirurgie de transfert d'embryons d'environ quinze minutes sous anesthésie générale, pour servir de mères porteuses. Le porteur indique que ces femelles réimplantées sont tuées au sevrage des petits, sauf quelques-unes gardées comme sentinelles sanitaires, et que 156 rates sont réutilisées. Il justifie la voie chirurgicale par un taux de naissance 2,5 fois supérieur à la méthode non invasive, qu'il juge sans réelle "valeur ajoutée éthique".
Objectifs
Ces transferts d’embryons ont pour but de mettre à disposition de la communauté scientifique des animaux sains. En effet, la présence de contaminants dans les colonies de rongeurs de laboratoire peut introduire un biais dans les résultats obtenus et leur analyse, ainsi qu'avoir des conséquences néfastes sur le bien être de ces animaux. La cryoconservation et le transfert d’embryons permettent de réduire considérablement les populations de rongeurs de laboratoire, en ciblant la naissance d'une majorité d'animaux d'intérêt scientifique. En effet, à partir d’embryons décongelés, de sperme suivi d’une fécondation IN VITRO ou encore de collecte d’embryons post accouplements naturels, les embryons collectés et lavés en milieux stériles appropriés sont réimplantés dans des femelles pseudogestantes qui vont en assurer le développement IN UTERO et leur élevage jusqu’au sevrage. Enfin, au-delà des 2 arguments cités ci-dessus, le transfert d’embryons permet également d’autres améliorations telles que le retour à un microbiote caractérisable, améliorer les conditions d’élevage, sécuriser sanitairement les échanges lors de collaboration,… Ce projet est donc un élément de base dans la gestion et l'élevage des colonies de rongeurs de laboratoire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d'obtenir rapidement des rongeurs d'intérêt scientifique et de haute qualité sanitaire issus de femelles réimplantées ayant la capacité de donner les meilleurs taux de naissances possibles post transfert embryonnaire par voie chirurgicales.
Procédures
Les animaux subissent une procédure chirurgicale unique d'une durée moyenne de 15 minutes après anesthésie générale
Impact sur les animaux
La chirurgie de transfert d'embryon est composée d’un protocole chirurgicale unique et analgésique maitrisé ainsi que d’un suivi post-opératoire adapté. L’impact négatif pour l’animal est réduit au maximum.
Devenir
Les femelles réimplantées seront mises à morts au sevrage des petits sauf quelques-unes qui seront utilisées en tant que sentinelles pour le contrôle du statut sanitaire des portées. Les animaux sevrés seront envoyés au donneur d’ordre pour des fins scientifiques.
Remplacement
Des solutions commerciales de kits de transfert d'embryons par voie naturelle sont proposées par différentes compagnies. Les méthodes dites "non invasives" (par voies naturelles) offrent des taux de naissance de l'ordre de 2.5 fois moins comparativement à la méthode chirurgicale. Cela nécessite donc l'utilisation d'un plus grand nombre de donneuses d'embryons et de mères porteuses pour obtenir un même résultat. Les taux de naissances obtenus et les spécificités techniques associées à leur utilisation ne permettent donc pas encore une réelle valeur ajoutée éthique pour les transferts d'embryons par des quantités réduites d'animaux au strict minium pour atteindre les objectifs scientifiques souhaités. Les transferts d'embryons dans des femelles pseudgestantes B6CBA/F1 permettent également la réalisation de shéma d'accouplement (IN VIVO ou IN VITRO) avec des taux d'animaux d'intérêts supérieurs à ceux issus d'accouplements naturels. Ces transferts évitent ainsi de nombreux accouplements naturels pour une cible finale en terme de nombre d'animaux d'intérêt identique dont les femelles du modèle ne pourraient pas: ovuler, assurer une gestation ou encore allaiter correctement.
Réduction
L'aspect réduction du nombre d'animaux est traité via une politique de réduction au strict minimum nécessaire de femelles réimplantées pour atteindre des objectifs fixés par les utilisateurs finaux. Les revitalisations de modèles maintenus au format congelé lorsqu'ils ne sont pas en études actives, les décontaminations par transfert embryonnaires, les expansions rapide de colonies par fécondation IN VITRO,... sont toutes des solutions qui répondent complètement aux 3R et à l'objectif de réduction d'animaux en élevage. La production d’animaux expérimentaux par des méthodes alternatives, intégrant des transfert d’embryons, permet de rationaliser les besoins des chercheurs : - en évitant les élevages permanents desquels une infime partie des animaux produits est utilisée. - en offrant une homogénéité des lots, une qualité génétique et sanitaire supérieure, et un microbiote standardisé. - en permettant de réduire la quantité d’animaux produite aux uniques besoins. Un élevage moyen d’un modèle produit environ 500 animaux par an, ce qui arriverait à une quantité de 2 500 000 animaux nés sur 5 ans pour 1000 modèles. Pour le même nombre de modèle, le transfert embryonnaire pour produire les lots d’animaux expérimentaux sur 83 700 mères porteuses permet une réduction minimale de 10 fois la quantité d’animaux produite en élevage continue. Cette méthode répond efficacement aux attentes d’une démarche 3R.
Raffinement
Le raffinement sera obtenu par l'application d'une surveillance quotidienne de l'état de santé des animaux avec une grille d’évaluation adaptée pour déceler tout signe clinique et atteinte des points limites, par un hébergement avec enrichissement adapté à l'espèce et à son état physiologique et par un protocole analgésique maitrisé lors de la chirurgie. D'après notre historique, les taux de gestations et taux de naissance sont similaires à ceux d'accouplements naturels et nous avons une absence de mortalité post chirurgie. Ces éléments témoignent d'une procédure maitrisée.
Choix des espèces
L’espèce choisie doit être identique à celle du modèle scientifique et pour lesquel le recours à cette technique est nécessaire. Parmi les rongeurs, les espèces les plus utilisées par la communauté scientifique sont les souris et les rats. Pour les souris, nous avons choisi l’hybride B6CBA/F1 qui est la plus reconnue scientifiquement pour ses qualités reproductrices pour assurer une gestation et un sevrage d'un plus grand nombre de petits avec un gabarit homogène et donc une standardisation optimale du process. Pour les rats, la souche Sprague Dawley est reconnue comme étant la plus appropriée pour cette même technique et pour ses qualités reproductrices. L’âge est déterminé par l'âge de maturité des fonds génétiques et la faculté des animaux utilisés à mener à bien la production d’une portée jusqu’à son sevrage : -Rats: Sprague Dawley de 10 à 12 semaines -Souris: B6CBA/F1 de 10 à 15 semaines
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
520 poulets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent par voie orale des bactéries puis des coccidies destinées à provoquer une coccidiose clinique, avec frilosité et diarrhées, pour étudier la persistance de résistances aux antimicrobiens. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne permet de suivre l'évolution des populations bactériennes dans le tube digestif. Les oiseaux sont tués en fin d'essai pour prélever et examiner les caecums, un point limite prévoyant la mise à mort des sujets prostrés.
Objectifs
Ce projet s'inscrit dans un programme européen d'étude des résistances de bactéries aux antimicrobiens, et de la persistance de ces résistances en fonction de différentes conditions, dans le but de prévenir ou réduire le développement et la transmission des résistances aux antimicrobiens. Le but est d'évaluer l'impact de molécules anticoccidiennes et de la vaccination anticoccidienne sur la sélection d'entérocoques porteurs de résistance vis-à-vis de ces molécules anticoccidiennes et vis-à-vis d'antibiotiques d'importance critique pour la santé humaine ou animale dans un modèle expérimental sur poulets.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des facteurs qui peuvent influencer la persistance de souches bactériennes résistantes à des anticoccidiens et des antibiotiques en fonction de la pression exercée sur ces souches (présence ou absence des anticoccidiens auxquels elles sont résistantes) et dans le cas où des solutions alternatives à l'utilisation de ces molécules (vaccination anticoccidienne) sont utilisées. L'efficacité des approches sur les coccidies elles-mêmes, est aussi un élément important, pour évaluer l'intérêt de la vaccination anticoccidienne par rapport aux anticoccidiens dans l'éventualité de la disparition de certaines de ces molécules.
Procédures
Inoculation de suspensions bactériennes ou de coccidies par voie orale individuellement, avec contention de chaque sujet par un agent et administration par un autre agent. La durée de chaque opération n'excède pas 1 mn, préhension et contention incluses.
Impact sur les animaux
Les entérocoques ne sont pas censés induire de signes cliniques chez les animaux, ainsi l'essai préliminaire (procédure 1) ne devrait pas générer d'effets indésirables. L'inoculation avec des coccidies (procédure 2) est prévue pour engendrer une coccidiose clinique, avec de la frilosité et une dégradation des matières fécales (diarrhées) de manière transitoire, entre 20 et 23 jours d'âge. Dans le cas où les signes cliniques seraient plus intenses que prévus, des points limites ont été définis dans la procédure expérimentale.
Devenir
Tous les oiseaux utilisés dans les essais sont mis à mort pour prélèvement des caecums à la fin de chaque essai, afin de rechercher et dénombrer les bactéries. Dans la procédure 2, les lésions du tube digestif causées par le développement des coccidies seront également notées à la fin des essais afin d'évaluer l'intensité du développement de ces parasites.
Remplacement
Il n'existe pas actuellement de modèle in vitro permettant de suivre l'évolution des populations bactériennes au sein du tube digestif. Certains modèles in vitro utilisent des flores connues et contrôlées mais qui ne reflètent pas la flore intestinale totale ni les interactions entre ses différents constituants. De plus, il n'existe pas de modèle qui associe un co-développement de bactéries avec des coccidies, pour suivre l'évolution des populations bactériennes et étudier l'impact des coccidies sur l'intégrité intestinale. Les modèles in vitro avec des coccidies permettent de réaliser le début du cycle parasitaire, mais pas les étapes qui génèrent des lésions et ont un effet pathogène chez les oiseaux. Il n'est donc pas possible actuellement de remplacer l'utilisation d'animaux pour le présent projet.
Réduction
L'essai de la procédure 1 doit permettre de sélectionner la souche bactérienne la plus pertinente pour réaliser les essais de la procédure 2, permettant de n'utiliser que des lots inoculés avec cette souche. De plus, ce premier essai sera réalisé avec un nombre inférieur d'animaux à celui des essais suivants. Le nombre d'oiseaux par groupe est calculé en tenant compte de l'écart-type connu ou estimé des différents critères étudiés et les différences attendues entre les groupes, avec une puissance statistique de 0,8 et en tenant compte du fait qu'il n'est pas toujours possible de collecter les fèces de tous les oiseaux lors de l'échantillonnage. Les tailles de populations des bactéries ou des gènes de résistance seront comparées par analyse de variance avec effets fixes de groupe et de temps. Des critères moins importants tels que le nombre d'oiseaux porteurs d'entérocoques résistants à la vancomycine ou présentant des lésions seront comparés par des tests du Chi2 ou de Fisher.
Raffinement
Les oiseaux seront hébergés dans des cages conformes aux conditions exigées en expérimentation animale, en groupes homogènes, avec un éclairage naturel, complété par un éclairage artificiel en période de jours courts, avec maîtrise de la température et de la pression et suivi de l’hygrométrie. Des cordelettes seront suspendues dans les cages, ainsi que des CD, afin que les oiseaux puissent interagir avec. Le système d’abreuvement est constitué d’une rampe de pipettes qui peut également être utilisée comme perchoir par les oiseaux. Les bactéries utilisées ainsi que les doses de coccidies ne sont pas supposées engendrer de signes cliniques importants ni de mortalité. Néanmoins, un point limite a été défini au cas où des sujets présenteraient des signes cliniques forts : dès qu'un sujet sera prostré et ne parviendra pas à se tenir debout, il sera mis à mort pour arrêter ses souffrances.
Choix des espèces
Les molécules qui seront testées sont des anticoccidiens autorisés uniquement chez les volailles. Les coccidies utilisées sont strictement inféodées à Gallus gallus. Utilisation des animaux dès le premier jour, afin de faciliter l'implantation des entérocoques inoculés à 1 et 3 jours d'âge, pour limiter une éventuelle compétition avec une flore digestive déjà implantée. Pour la vaccination anticoccidienne et la supplémentation anticoccidienne, il est également indispensable de réaliser les administrations dès le premier jour. Les infections d'épreuve avec les coccidies seront réalisées à 16 jours d'âge, ce qui aura permis aux oiseaux vaccinés d'acquérir une immunité protectrice optimale, et cet âge correspond à l'âge de début d'exposition importante aux coccidies dans les conditions du terrain.
Evaluation du potentiel effet perturbateur endocrinien de substances et d’effluents sur des poissons sexuellement matures
- Protection de l’environnement
Autres poissons : 8320
11 880 poissons, poissons zèbres et autres espèces, vont être utilisés dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Ils sont maintenus vingt et un jours dans une eau contenant des substances chimiques ou des effluents, avec des effets que le porteur décrit comme irréversibles, changement de sexe, baisse de la fécondité et modification du comportement. Les poissons exposés sont tués à la fin de l'essai, ceux des groupes témoins pouvant être réutilisés. Le porteur justifie le recours à l'animal par l'absence de test alternatif validé par l'OCDE et par la conformité réglementaire de son activité.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer l’impact des substances chimiques sur le système endocrinien des groupes de poisson exposés, composés de mâles et de femelles sexuellement mâtures, sur une durée limitée de leur cycle biologique (21 jours).
Bénéfices attendus
Le projet visant à évaluer l’effet néfaste des substances et effluents testés sur la santé des organismes aquatiques, il participe activement à la protection et la préservation de l’environnement.
Procédures
Pas de prélèvements prévus sur animaux vigiles. L'exposition se fait via le milieu d'essai, les animaux baignants dans des concentrations en substance maintenues constantes durant 21 jours tout au long des procédures.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont les suivants : - Changement de sexe des organismes exposés (par exemple : les femelles peuvent développer des caractères sexuels masculins, les mâles peuvent produire de la vitéllogénine,…) ; - Diminution du nombre d’œufs pondu par la femelle et/ou diminution de la qualité du sperme chez le mâle ; - Diminution du taux de fécondité ; - Changement du comportement pouvant impacter l’ensemble des activités métaboliques des poissons exposés (par exemple : diminution de l’appétit, aggresivité,…) ; L’ensemble de ces nuisances seraient irréverssibles, même si les poissons ne sont plus exposés.
Devenir
Les poissons issus du contrôle et du contrôle solvant pourront être réutilisés. Les poissons exposés à des substances chimiques seront mis à mort à la fin de la procédure. Lorsque des prélèvements terminaux sont réalisés sur les organismes, tous les organismes sont mis à mort.
Remplacement
Les méthodes alternatives non animales comprennent : les méthodes in sillico (références croisées, modèle mathématique prédictif tel que le modèle « Quantitative Structure-Activity Relationship ») ; les méthodes in vitro (comprenant les tests sur lignées cellulaires ou sur organoïdes) ; et les recherches bibliographiques (partage de données entre industriels, Fiches de Données de Sécurité). Malheureusement les méthodes ci-dessus ne peuvent être appliquées pour plusieurs raisons : Premièrement, l’insuffisance de données disponibles pour les molécules testées. Les méthodes in sillico ont une forte dépendance aux bases de données disponibles concernant la substance d’essai (notamment aux fiches de données de sécurité). Néanmoins dans le cadre de notre activité, ces données sont absentes ou insuffisantes pour permettre d’établir des modèles robustes. De plus certains processus, comme les effets sur le comportement ou les effets à long termes, sont difficiles à paramétrer dans ces modèles. Deuxièmement, le manque de concordance entre les lignées cellulaires seules et les organismes complets. Les méthodes in vitro ne peuvent prendre en compte l’ensemble des interactions complexes tissus-organes ce qui empêche de connaitre l’effet global d’une molécule sur un organisme. Troisièmement : les limites expérimentales. Dans le cas d’utilisation de culture cellulaire, le milieu de culture peut en lui-même constituer un biais. En effet, il peut potentiellement interagir avec les xénobiotiques et empêcher, ou aggraver, leur toxicité ce qui ne permet pas de statuer sur son danger réel en cas de rejet dans l’environnement. Dernièrement, la validité réglementaire des méthodes alternatives. La mise sur le marché européen des produits de consommations s’appuie sur des règlements adoptés au sein des pays membres de l’Union Européenne. Malheureusement à ce jour, aucun test alternatif n’a été standardisé et intégré aux normes de l’OCDE (Organisation de Coopération et de Développement Economique) concernant les perturbateurs endocriniens. L’activité de l’établissement s’appuyant sur les normes de l’OCDE, et les Bonnes Pratiques de Laboratoires, l’utilisation de méthodes alternatives non standardisés peut conduire à une invalidité des études auprès des instances réglementaires. Par conséquent, pour les raisons citées, il n’est pas encore possible de remplacer l’expérimentation animale au sein de notre établissement.
Réduction
Comme cité plus haut, l’établissement utilisateur suit les normes de l’OCDE dans le cadre de son activité. Ces normes intègrent les règles des 3R et définissent un nombre d’organisme le plus réduit possible tout en garantissant la robustesse des tests statistiques. Concernant la partie statistique, celle-ci est détaillée dans deux documents : 1) la norme relatif au projet (par exemple, pour le présent projet, il s’agit de l’annexe 8 de la norme OCDE 229 montré en Figure 1), et 2) le guide « Current Approaches in the Statistical Analysis of Ecotoxicity Data: A Guidance to Application, OCDE Environmental Health and Safety Publications Series on Testing and Assessment No.54 ». De plus, avant de démarrer l’essai préliminaire, une veille bibliographique est réalisée. Si cette veille permet de déterminer la Concentration Maximale Tolérée, et donc la gamme de concentration de l’essai définitif, alors l’essai préliminaire n’est pas réalisé. Dans le cas contraire, les organismes témoins de l’essai préliminaire peuvent être réutilisés dans l’essai définitif.
Raffinement
Les mesures visant à réduire les nuisances sur le bien-être des animaux durant la procédure sont les suivantes : 1) Les organismes sont acclimatés pendant deux semaines avant le début de la procédure afin de réduire le stress lié au changement de conditions de maintien (passage des conditions d’élevage aux conditions expérimentales) ; 2) Les conditions environnementales (température, luminosité, paramètres physico-chimiques de l’eau) sont réglées de manière optimales. Elles sont strictement maintenues et sont contrôlées régulièrement afin d’éviter toutes variations environnementales pouvant impacter le bien-être des organismes ; 3) Une ronde quotidienne est mise en place et permet d’observer quotidiennement les organismes afin d’évaluer leur état de santé ; 4) Une feuille de points limites a été établie afin de détecter le plus précocement possible d’éventuels signes de souffrance. Si l’organisme dépasse un certain seuil, ce dernier est retiré du test et mis à mort .
Choix des espèces
Danio rerio, Oryzias latipes et Pimephales promelas sont des espèces recommandées par l’OCDE. En effet, elles sont reconnues comme étant des espèces modèles en biologie, c’est-à-dire qu’elles possèdent des qualités importantes pour la recherche dont : 1) une biologie bien connue (dimorphisme sexuel bien documenté, génétique maîtrisée) ; 2) elles sont faciles à maintenir en élevage et à faire se reproduire (descendance nombreuse, développement rapide) ; 3) elles sont économiquement accessibles et faciles à manipuler en expérimentation (petite taille) ; 4) elles sont robustes (résistance à la consanguinité, aux maladies et aux stress environmentaux) ; et 5) les résultats expérimentaux obtenus avec ces espèces sont transposables à d’autres poissons d’eau douce. L’ensemble de ces critères montre que ces espèces sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisant compte tenu de l’activité de l’établissement utilisateur. Des poissons adultes, sexuellement mâtures et identifiables doivent être utilisés pour la procédure. En effet la procédure vise a étudier la reproduction et le développement de caractères sexuels secondaires.
Immunisation de camélidés pour la génération d’anticorps
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
20 lamas et alpagas vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardés vivants et immunisés de façon répétée pendant des années plutôt que tués. Chaque animal reçoit jusqu'à vingt-quatre injections et douze prélèvements sanguins par an, sur animal vigile, pour produire des anticorps de camélidés transformables en nanocorps. Le porteur indique que les immunisations peuvent entraîner une fatigue temporaire et qu'un entraînement médical limite le stress des manipulations. Il affirme qu'aucune technique alternative n'existe à ce jour pour produire ces anticorps à domaine unique, les animaux étant utilisés de 1 an jusqu'à leur retraite à 15 ans.
Objectifs
Les lamas et les espèces animales qui leur sont apparentées possèdent une forme unique d’anticorps, ces substances défensives secrétées par le système immunitaire lorsqu'une infection ou des cellules anormales envahissent l’organisme. Comparativement aux anticorps humains ou à ceux de nombreuses autres espèces animales, ces anticorps possèdent une architecture plus simple et peuvent être transformés en laboratoire en anticorps à domaine unique, substances aussi dénommées « nanobodies » ou « nanocorps », dont la taille est dix fois plus petite que celle des anticorps monoclonaux conventionnels. Leur petitesse pourrait leur permettre d’atteindre des cibles pathologiques dans l’organisme humain qui sont inaccessibles aux anticorps traditionnels et de produire des protéines capables d’atteindre plusieurs cibles simultanément. Ces nanocorps représentent une innovation majeure dans la sphère des biotechnologies et ouvrent des perspectives fascinantes pour la prise en charge de multiples pathologies.
Bénéfices attendus
La génération d’anticorps de camélidés permet notamment d’optimiser divers technologies existantes (diagnostic in vitro/in vivo, immunothérapie ciblée, ciblage cellulaire, microscopie…). Les bénéfices pour les êtres humaines relèvent de l’optimisation des techniques de soins de différents cancer, de leurs détection précoce pour une meilleure prise en charge, mais également de l’amélioration de l’habitat, avec la possibilité de doser les polluants dans l’environnement par des techniques de dosage immunologiques. Enfin, cela génère également des bénéfices directement au sein de la recherche, par l’optimisation des techniques optiques et de diagnostic.
Procédures
Injection et prélèvement sur animaux vigiles – une procédure sur 6 semaines. Pour un animal sur la durée de la procédure, il sera soumi à 24 injections maximum par un et à 12 prélèvements sanguins maximum par an. La durée des injection est d'approximativement 5 minutes sur animal vigile, et la durée d'un prélèvement est estimé à 10/15 minutes sur animal vigile également.
Impact sur les animaux
Suite aux immunisations, les animaux peuvent avoir une réaction immunitaire normale, et donc présenter des signes temporaires de fatigue.
Devenir
Repos de 4 à 6 semaines puis répétition de la procédure. Les nouveaux nés sont exclus de l’expérimentation. Nous pouvons utiliser les jeunes sevrés (au delà de 1 an) car ils vont avoir une meilleure réponse immunitaire que les adultes. Les adultes seront également immunisés jusqu’à l’âge de 10 ans. (Durée de vie moyenne entre 15 et 20 ans). Les animaux de plus de 10 ans ne seront plus immunisés mais serviront à la génération de banque immunitaires (uniquement prélèvement sanguin 3 fois par an). Les femelles gestantes/allaitantes ne seront jamais utilisées en expérimentation. A l'issu de la procédure autorisée pour 5 ans, deux de nos animaux actuels (agés de 6 et 5 ans) seront réutilisés uniquement pour la génération de banque naïve car ils auront atteint l'âge de 10 ans. Notre 3ieme alpaga agé aujoud'hui de 2 ans, sera réutilisés pour l'expérimentation.
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’est pas possible d’utiliser une technique alternative de production d’anticorps à domaine unique. Mais une veille scientifique est en place dans notre structure permettant de rester informé des innovations dans ce domaine.
Réduction
La mise en place d’un cheptel de minimum 20 individus nous permet de faire une rotation dans l’utilisation des animaux, afin de garantir le minimum de soufrance et de stress sur l’année. Augmenter le nombre d’individus dans le cheptel nous permet de réduire le nombre de procédure/an/individu, et cela sans perdre de vue les objectifs scientifiques.
Raffinement
Un training médical est mis en place tout au long de la vie des animaux, afin de limiter le stress des manipulations expérimentales. Les lamas et alpagas seront élevés et stablués dans le respect de leurs besoins biologiques et sociaux. L’enrichissement environnemenal et alimentaire est assuré par la nature même de l’enclos herbacé et boisé (paturage naturel) et les diverses structures et accessoires disponibles sur le terrain (abris, brosses, branches de saules, branches de sapin…) participant à leur bien-être au quotidien. Un cheptel de minimum 20 individus sera mis en place : ce sont des animaux fondamentalement grégaires qui vivent en groupe avec une structure sociale forte et hiérarchisée. Au pâturage, quelques éléments guetteurs du groupe se placent en périphérie du reste du troupeau en position d’éveil, à l’affut du danger. Les communications intra-spécifiques se basant sur des modifications de posture de la tête, de la queue et des oreilles principalement,ce mode de communication intra individus est utile aussi à l’observateur qui les côtoie afin de détecter des postures d’attaque ou de bien-être. Par exemple, un alpaga présentant des oreilles campées sur la nuque, le museau relevé et la queue dressée à la verticale est en posture d’attaque, alors qu’une posture de bien-être sera plutôt marquée par des oreilles dressées vers l’avant et une queue posée sur le périnée. Si l’animal présente des signes de stress intense, une sédation légère pourra être effectuée afin de limiter l’angoisse de la procédure : Sedivet intraveineux 0,8 ml/80kg ou Domosedan gel oral 0 ,5 ml/80 kg
Choix des espèces
Mis à part les camélidés, ce type d’anticorps n’existe pas chez d’autres espèces, à l’exception curieuse des requins et autres poissons cartilagineux, mais d’un point de vue pratique, ces espèces n’ont pas été retenues pour notre projet. Les camélidés seront utilisés entre l'âge de 1 an et l'âge de la mise en retraite à 15 ans
Biologie et écologie des otaries à fourrure australes
- Protection de l’environnement
250 otaries à fourrure australes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchées dans leur milieu naturel. Des femelles sauvages sont capturées au filet, anesthésiées, équipées de balises et soumises à des prélèvements de sang, de lait, de poil et de vibrisse, ainsi qu'à des séparations mère-petit, pour étudier l'effet des changements climatiques sur leur écologie. Le porteur décrit un stress de capture, une désorientation au réveil et une gêne possible pour les petits, tout en indiquant qu'aucune perte de lien mère-petit n'a été observée. Il indique qu'il n'est pas possible de remplacer ces espèces sauvages étudiées dans leur habitat.
Objectifs
Ce projet vise à 1) comprendre les effets des changements environnementaux sur l’écologie en mer, le succès reproducteur, et la santé des deux seules espèces d’otaries à fourrure du territoire français, les otaries à fourrure Antarctiques (Arctocephalus gazella – océan austral) et subAntarctiques (Arctocephalus tropicalis – océan indien), et 2) prédire les futurs impacts de scenarios climatiques pressentis sur les individus et les populations. Les océans absorbent 93 pourcents de la chaleur produite en excès par les activités humaines, et connaissent donc des changements importants qui affectent le fonctionnement et la santé des écosystèmes. Les océans polaires sont impactés 2 à 3 fois plus et plus vite que la moyenne mondiale. Il est donc essentiel d’étudier l’impact de ces changements climatiques sur ces écosystèmes et sur les animaux qui y vivent. Les prédateurs supérieurs tout en haut de la chaine alimentaire, tels les otaries à fourrure, sont des espèces considérées comme des sentinelles des changements qui s’opèrent dans leur environnement et des espèces clés de voute pour le maintien des écosystèmes. Elles permettent de comprendre les mécanismes en jeu dans les perturbations observées du fonctionnement de ces écosystèmes. Cependant, les otaries à fourrure sont des espèces particulièrement vulnérables aux conditions environnementales suboptimales, en particulier les femelles pendant la saison de reproduction et les jeunes pendant leur première année de vie (dont la survie dépend directement de la quantité d’énergie que la mère a pu leur fournir pendant l’allaitement) avec une capacité limitée d’adaptation à ces changements climatiques. Ce sont en outre des espèces qui ont été historiquement chassées jusqu’à quasi extinction, et dont la récupération après l’arrêt de la chasse semble ralentir. Par conséquent, ce projet vise à étudier l’écologie en mer des otaries en fonction des conditions climatiques annuelles et leur impact sur leur capacité à survivre et se reproduire avec succès dans une optique de conservation, et s’inscrit dans le contexte de (et complémente les données) d’un observatoire à long terme de l’institut polaire français IPEV sur les changements des populations et des paramètres démographiques de ces espèces (fin non programmée). Ces deux espèces d’otaries évoluent de plus dans des milieux océaniques différents, et nous offrent donc des informations complémentaires sur des écosystèmes marins adjacents.
Bénéfices attendus
Ce projet permet en premier lieu l’amélioration de nos connaissances de la biologie, de l’écologie (par exemple, les mouvements et les capacités de recherche alimentaire pendant les mois d’hiver sont soit inconnus pour les otaries de Kerguelen, soit méconnus pour les otaries d’Amsterdam), de la santé (émergence de nouveaux pathogènes), et des capacités d’adaptations des espèces d’otaries à fourrure australes aux changements qui s’opèrent dans leur environnement. Ces deux espèces d’otaries évoluent dans des océans qui sont affectés différemment et à différentes vitesses par les activités anthropiques et le réchauffement climatique, et elles nous permettent donc d’en comprendre les impacts dans 2 écosystèmes marins différents mais adjacents et interconnectés. Ces informations nous permettent de comprendre les mécanismes en jeux par lesquels les individus et les populations d’otaries sont impactés, et d’en prédire l’évolution en fonction de scenarios climatiques futurs. Ces connaissances nous permettent de comprendre les impacts de ces changements climatiques sur le fonctionnement des écosystèmes marins, dont les otaries sont les sentinelles, dans un but de conservation efficace et robuste de l’environnement, des espèces et de la biodiversité.
Procédures
1. Deux captures et contentions des mères jusqu’à anesthésie, séparées de 7-15 jours en été et 7-8 mois en hiver (10 minutes), 2. Deux anesthésies des mères, séparées de 7-15 jours en été et 7-8 mois en hiver (30-45 min + 5-10 min pour un réveil complet) pour pose ou récupération de balise et pour prélèvements de tissus, 3. Une pose de balise et 1 récupération de balise sur l’animal anesthésié – l’animal porte la balise sur la tête ou le dos de 7-15 jours en été et sur une nageoire 7-8 mois en hiver, 4. Un prélèvement d’1 vibrisse sur l’animal anesthésié, 5. Un prélèvement de poil sur l’animal anesthésié, 6. Un frottis nasal sur l’animal anesthésié, 7. Deux prélèvements de 5ml de lait en l’espace de 7-15 jours en été et 7-8 mois en hiver sur l’animal anesthésié, 8. Deux prélèvements de sang en l’espace de 7-15 jours en été et 7-8 mois en hiver sur l’animal anesthésié, 9. Deux séparations mère-petit espacées de 7-15 jours en été et 7-8 mois en hiver (1h au maximum).
Impact sur les animaux
Les animaux capturés subissent un stress lors de la capture (la taille et la robustesse des otaries à fourrure rend la probabilité de blessures lors de captures au filet extrêmement faible pour l’animal, en 20 ans d’expérience sur 7 espèces d’otaridés différentes et environ 400 captures, il n’y a jamais eu de blessures au-delà d’égratignures sporadiques). Une fois équipées de balises de tête, les femelles qui partent en mer peuvent subir une très légère augmentation de la force de trainée lors de leurs déplacements dans l’eau puisque les balises posées sur la tête changent leur hydrodynamisme naturel. La balise de tête n’étant laissée sur l’animal qu’une courte période de temps, il a été démontré que cela n’a que très peu d’impact sur les femelles à court, moyen et long termes. Les animaux équipés peuvent aussi subir une diminution très localisée de l’isolation thermique pileuse à l’endroit où la balise est collée sur la tête. La perte notable d’hydrodynamisme ou d’isolation thermique n’a pas été démontrée pour la balise posée sur le tag d’identification (beaucoup plus petit, et dont la localisation à la base de la nageoire n’est pas aussi importante en terme d’hydrodynamisme, et ne touche pas le poil ou la peau). La capture des femelles peut engendrer un stress passager de séparation ainsi qu’une perte passagère d’apport calorique pour les petits lors de la capture des mères pour pose de balise et prélèvement de tissu. Cependant, la perte de liens mère-petit n’a jamais été observée chez aucune espèce d’otaries après capture, manipulation et anesthésie, et les réunions se font très rapidement une fois les animaux relâchés. Au sortir de l’anesthésie, les mères peuvent montrer une légère désorientation et/ou ataxie momentanée (de très courte durée, la récupération chez les otaridés étant très rapide 5-10 min après la fin du gaz anesthésiant).
Devenir
Tous les animaux sont immédiatement relâchés dans leur milieu naturel (sur le lieu de capture) dès que les manipulations sont terminées
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer les espèces cibles du projet puisqu’il s’agit d’une étude sur les impacts des changements environnementaux sur la biologie et l’écologie des otaries à fourrure sauvages et de leurs populations dans leur habitat naturel.
Réduction
Le nombre maximal d’individus échantillonné par année est un compromis entre le besoin de représentativité des données collectées, étant donnée la variabilité individuelle au sein des populations d’otaries à fourrure sauvage (analyse de puissance statistique sur données précédentes), et la faisabilité des procédures sur le terrain (milieu sauvage austral). De plus, pour réduire l’impact de cette variabilité individuelle (liée au sexe, à l’âge, au stade de cycle de vie et à la saison) et donc l’incertitude dans les modèles statistiques, nous avons choisi de ne travailler que sur des femelles en âge de se reproduire. Dans la mesure du possible, le nombre d’animaux utilisés dans cette étude sera réduit en équipant les mêmes femelles de la balise de nageoire en hiver pendant la procédure de récupération de la balise de tête/dos en été (évite de capturer et anesthésier un animal supplémentaire pour l’équiper d’une balise d’hiver). Le concepteur du projet s’engage à réaliser un suivi de près en terme de faisabilité et de bien-être animal pour maximiser cette réduction d’effectif potentiel. Notre étude repose également sur des mesures en mer répétées dans le temps sur le même individu (mesures prises à intervalles réguliers par les balises enregistreuses), ce qui permet d’utiliser des modèles mixtes, robustes, qui prennent en compte à la fois les effets aléatoires (individus), et fixes (population), et permet de réduire le nombre d’individus utilisés dans la population afin d’obtenir une puissance statistique suffisante. Pour étudier les impacts des changements environnementaux dans les dernières décennies, cette étude réutilisera également les données collectées par le passé au sein de l’équipe sur ces mêmes espèces, ce qui permettra d’augmenter le nombre d’échantillons (et donc le pouvoir analytique des analyses statistiques) via la valorisation de ces études précédentes pour suivi des changements temporels.
Raffinement
Les otaries peuvent être choisies visuellement, et seuls des femelles adultes, en bonne condition corporelle, qui ne sont pas activement en train d’allaiter (pour limiter la gêne aux petits), et de préférence en bordure de colonie (pour limiter la perturbation générale) seront considérés pour capture. La capture, par filet, sera faite le plus rapidement possible par des manipulateurs expérimentés. L’animal capturé sera immédiatement transporté à l'écart vers la station de travail installée dans un endroit suffisamment éloigné pour garantir la sécurité des animaux et des manipulateurs (quelques dizaines de mètres de la colonie, en fonction de la topographie). Il y sera anesthésié le plus rapidement possible, alors qu’il est toujours dans le filet pour diminuer le stress physique et émotionnel de l’animal et garantir sa sécurité et celle des manipulateurs (la pré-anesthésie n’est pas recommandée chez les mammifères plongeurs). Le stress de la manipulation pendant l’induction de l’anesthésie sera limité par une diminution maximale des stimuli auditifs (bruits, paroles etc) et visuels (mouvements brusques). La perception visuelle de l’animal sera diminuée par la présence du filet, qui sera remplacé par un chiffon occultant une fois le filet retiré. La prise de sang et de la vibrisse se fera après avoir appliqué un analgésique local (lidocaïne) pour limiter la douleur. Une fois les procédures effectuées, l’anesthésie gazeuse sera stoppée (30-40 min). L’animal sera transporté (sur une planche) encore anesthésié, dans un endroit proche de la colonie mais assez éloigné de ses congénères pour ne pas les perturber, et ne sera relâché que lorsqu’il sera assez alerte pour éviter les interactions sociales (5-10 min après la fin de l’anesthésie). Il sera libre de retourner à la colonie par lui-même et sera visuellement suivi pendant 30 min pour s’assurer de la bonne récupération, réunion avec son petit, et réinsertion dans la colonie. La récupération de la balise se fait en laissant le socle de colle sur lequel la balise est collée aux poils (rapidement perdu pendant sa mue en février/mars), puisque cela engendre moins de pertes thermiques que de couper le poil. En cas très improbable de blessures ou d’accidents involontaires, toutes les activités seront stoppées immédiatement, et l’animal soigné (désinfectant, colle chirurgicale, etc..) puis relâché en conséquence.
Choix des espèces
A. gazella et A. tropicalis sont des espèces clés pour le maintien des écosystèmes, et sont considérées comme des sentinelles des changements que subit l’écosystème dans lequel elles vivent. Ces otaries vivent dans des milieux marins qui subissent des changements climatiques à différentes échelles (sud de l’océan indien pour A.tropicalis et océan austral pour A. gazella) et nous informent donc sur leur écosystème respectif. De plus, les otaries sont particulièrement vulnérables aux variations environnementales pendant les stades de vie critiques c’est-à-dire les femelles pendant la saison de reproduction et les jeunes pendant leur première année de vie, aux conditions environnementales suboptimales. Elles ont de plus une aire de répartition limitée en été, ont une capacité de plongée limitée, et ont un mode de vie très couteux en énergie, ce qui limite leur capacité d’adaptation aux changements environnementaux dans leur habitat. Ce sont également des espèces qui ont été historiquement chassées jusqu’à quasi extinction, et dont la récupération après l’arrêt de la chasse semble ralentir. Toutes ces caractéristiques en font deux espèces essentielles dans l’étude de impacts des changements environnementaux sur les écosystèmes subpolaires. Tous les animaux utilisés dans cette étude sont des adultes en âge de reproduction (c’est-à-dire plus de 3 ans) avec un petit confirmé. Ce choix est motivé par un effort de minimisation de la variabilité dans les données collectées en ne choisissant qu’une seule tranche d’âge et statut reproducteur au sein des populations. Le poids minimum choisi est de 28 kg, en l’état actuel des balises utilisées, de façon à ce que le poids et surtout la surface des balises sur le corps des otaries n’entrainent qu’une force négligeable de frottement lors de la nage.
Suivi de la franchissabilité d’une passe à poissons par la truite dans un cours d’eau salmonicole
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
300 truites sauvages vont être capturées et relâchées après marquage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après anesthésie, chaque poisson reçoit un transpondeur implanté par incision ventrale, avec un maintien hors de l'eau de trente secondes à une minute, pour évaluer le franchissement d'une passe à poissons récemment aménagée. Le porteur indique que la capture et le marquage induisent un stress et décrit une cicatrisation qu'il juge généralement bonne. Il affirme que cette étude comportementale ne peut se faire que sur des individus vivants relâchés dans leur milieu naturel.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer, grâce à la technologie RFID (Radio Frequency Identification) la franchissabilité par les poissons d’un ouvrage de franchissement (passe à poissons) récemment réalisé pour rétablir la continuité écologique dans un cours d'eau jurassien. Un seuil constituait un obstacle à la montaison des truites au niveau de la tête du bassin versant, connu pour proposer historiquement des habitats piscicoles de qualité. Le gestionnaire local a décidé d’équiper ce seuil d’une passe à ralentisseurs plans afin de rétablir la montaison des truites et autres espèces accompagnatrices. En 2022, cette passe a été réalisée et doit maintenant faire l’objet d’une étude de franchissabilité piscicole par RFID.
Bénéfices attendus
Les projets permettront de mettre en lumière la « transparence » de l’ouvrage à la migration des truites, c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer la continuité écologique et permettre à cette espèce de rejoindre des habitats piscicoles de qualité, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 300 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux. La cicatrisation après implantation des PIT tags est généralement très bonne, tant sur des lots conservés en pisciculture qu'en milieu naturel.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire de l’espèce considérée, dans le cas présent la truite de rivière. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval de l’ouvrage étudié. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes et mobiles.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 120 mm à l’aide de tags de 23 mm). Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision (pommade recommandée et fournie par E. Meunier, vétérinaire référent).
Choix des espèces
L’espèce cible est la truite commune (Salmo trutta). Cette espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués, à l’aide de PIT tags 23 mm. Cette taille minimale assure un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.
Adaptation des poissons plats au changement global (température, nourriture et polluants)
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
3 216 poissons plats, des soles au stade embryo-larvaire, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les larves sont exposées à des microplastiques contaminés par des hydrocarbures, un filtre UV et des composés perfluorés, ainsi qu'à une hausse de température et à un déficit de nourriture, pour caractériser les effets combinés du changement global. Le porteur indique que ces expositions provoquent une perte de croissance, un retard de métamorphose et des défauts comportementaux, même à faibles doses. Il affirme que le remplacement n'est "pas possible" et tue les animaux en fin de procédure pour des mesures de longueur et de poids.
Objectifs
Caractérisation des effets de facteurs de stress, individuels et combinés, causés par trois composantes du changement global : la pollution, l’augmentation de la température et la diminution de la productivité marine sur la physiologie des poissons plats.
Bénéfices attendus
Ces travaux permettront la fourniture de données essentielles à la construction d'un modèle bioénergétique prédictif des effets individuels et combinés précités.
Procédures
Expositions à des microplastiques contaminés par des composés organiques tels qu'hydrocarbure (benzo-a-pyrène) et filtre UV (Benzophénone 3) et à des contaminants émergents tels que des retardateurs de flamme per- et polyfluoroalkylés incluant l'acide perfluorooctanesulfonique. Expositions à des températures au dessus de l'optimum thermique (+4°C) et à des quantités de nourriture suboptimales. Les expositions seront stoppée à 35 jours post éclosion, durée maximale des expériences car la métamorphose est achevée pour la plupart des larves en température optimale.
Impact sur les animaux
Perte de croissance, retard de métamorphose, défauts comportementaux liés aux expositions aux polluants même à doses faibles et environnementales.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés en fin de procédure afin de procéder à des mesures de longueur complémentaire et de poids sec.
Remplacement
Le Remplacement n'est pas possible dans le cas présent car nous étudions les effets des microplastiques contaminés par des polluants organiques et d'un retardateur de flamme et leurs interactions avec la quantité de nourriture et la température d’élevage sur des fonctions intégratives (croissance, métamorphose).
Réduction
Les effectifs ont été calculés à partir de données d’expérimentations précédentes et de la littérature pour assurer une puissance de détection suffisante des effets escomptés.
Raffinement
Pour réduire la souffrance et l'angoisse, les animaux ne seront pas manipulés pour toutes les mesures individuelles qui seront faites par observation dans les puits des plaques. Les larves seront d'abord élevées en groupe dans des structures d'élevage adaptées et pour l’application des expositions, elles seront transferées en microplaques.
Choix des espèces
Les espèces de poissons plats, Solea solea et S. senegalensis, sont des espèces benthiques (vivant près du fond) d’intérêt commercial. Elles ont un cycle de vie complexe avec des changements progressifs d'habitat tout au long de l'ontogenèse. Chez les deux espèces, la température est le principal signal environnemental déclenchant la ponte de centaines de milliers d'œufs avec de faibles taux de survie (
Suivi de la franchissabilité de deux passes à poissons par la truite et deux espèces d’accompagnement dans un grand cours d’eau alpin
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 600
2 000 poissons sauvages, truites, chabots et blageons, vont être capturés et relâchés après marquage, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Après anesthésie, 1 950 individus reçoivent un transpondeur implanté par incision ventrale et 50 truites une seconde incision de deux centimètres pour un émetteur radio suturé, afin d'évaluer le franchissement de deux passes à poissons. Le porteur indique que la capture et le marquage induisent un stress et évoque une mortalité post-opératoire qu'il estime très faible. Il affirme que l'étude comportementale in situ ne peut se faire que sur des individus vivants dans leur milieu naturel.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer, grâce aux technologies RFID (Radio Frequency IDentification) et radiotélémétrie, la franchissabilité de 2 aménagements réalisés au niveau de 2 seuils infranchissables (ponts routiers) pour rétablir la continuité écologique un grand cours d'eau alpin. Sur ce cours d'eau, de nombreuses améliorations ont été réalisées ces dernières années, notamment sur la continuité écologique : les deux seuils visés ont été aménagés pour le franchissement piscicole il y a 9 ans. Ces aménagements permettent une circulation (montaison et dévalaison) a priori facilitée qu’il convient de vérifier en combinant deux technologies au regard du gabarit du cours d’eau : la RFID et la radiotélémétrie. La radiotélémétrie est utilisée en complément de la RFID car cette technologie permet d'envoyer un signal à longue portée (100-200m), permettant de travailler dans des grands milieux et de caractériser des comportements / franchissements au niveau de voies de passages qu'on ne peut pas équiper par RFID.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mettre en lumière la « transparence » des deux seuils éuipés de passes à poissons à la migration des espèces cibles, c’est à dire l’absence de sélectivité et de retard à la migration. Dans le cas de blocage avéré des individus, des aménagements seront envisagés pour restaurer la continuité écologique et permettre à ces espèces de rejoindre des habitats piscicoles de qualité, notamment pour la reproduction.
Procédures
Après anesthésie générale, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 1'950 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau. Pour 50 individus, un double-marquage sera réalisé et un émetteur radio sera implanté manuellement en plus du PIT tag, impliquant une incision ventrale de 2 cm, qui sera suturée. La procédure durera au total 2 à 3 minutes, pendant lesquelles les individus seront maintenus sous sédation dans un bain d’anesthésiant
Impact sur les animaux
La capture, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux. Des précautions seront prises à chaque étape pour limiter le stress et la douleur des animaux.
Devenir
Remise à l'eau après marquage
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement des passes à poissons doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées, dans le cas présent la truite de rivière, le chabot et le blageon. Il est nécessaire de capturer des animaux sauvages en rivière, de les marquer individuellement et de les relâcher vivants à l’aval des ouvrages étudiés. Ensuite, les déplacements sont évalués en utilisant des dispositifs de détection fixes.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 3 ans, avec captures et marquages les deux premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). Les effectifs prévus par espèce sont un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des « patterns » comportementaux, et évaluer in fine la franchissabilité et la sélectivité des ouvrages. Ils ont été adaptés au gabarit du cours d’eau et à la densité de population en place. Chez la truite, il peut être attendu un taux de montaison de 10 à 30%, taux moyen constaté dans les différentes études réalisées. Cet effectif théorique attendu doit être nuancé par plusieurs facteurs : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas (ou très peu,
Raffinement
Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac de 50L oxygéné et refroidi. Pour la RFID : Le bac d'anesthésie sera renouvelé toutes les 20 minutes en moyennes ou plus souvent si le temps d’anesthésie augmente, ceci pour éviter que la température ne varie de plus de 2°C et soit toujours 80mm ; 23 mm au-dessus. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés en bon état sanitaire (absence de blessure, de parasites, d’infections visibles) seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Pour la radiotélémétrie : après anesthésie, les poissons seront placés dans un bac rectangulaire de 10L contenant une concentration plus légère de benzocaïne (30 mg/L) pour maintenir les conditions d’anesthésie sur toute la durée de l’opération. Seule la tête sera maintenue dans l’eau et une canule introduite dans la bouche et reliée à une pompe d’aquarium pour assurer une irrigation permanente des branchies. Un champ stérile sera placé sur l’animal, la zone d’incision sera nettoyée à la vétidine, et un scalpel stérile sera utilisé. L’opérateur portera des gants stériles. Tout le matériel chirurgical sera désinfecté au steranios, ainsi que l’émetteur, puis rincés à l’eau purifiée. La taille de l’émetteur F1170 sera adapté et toujours < 2% du poids de l’animal (Annexe 1). Pour la suture, une aiguille pointe ronde diamant, 3/8 cercle 26mm, sera utilisée avec un fil monofilament résorbable Monosyn en glyconate. La pommade iodée sera ensuite appliquée. Le réveil sera contrôlé dans un bac oxygéné et refroidi, avant transfert dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
L’espèce cible principale est la truite commune (Salmo trutta). Cette espèce caractéristique de la rivière étudiée et à fort enjeu halieutique est la plus susceptible de migrer sur des longues distances notamment en période de pré-reproduction, et donc d'être le plus fortement impactée par les obstacles à la migration. En complément, le blageon (Telestes souffia), petit cyprinidé rhéophile, sera étudié car jugé caractéristiques du secteur d’étude. Enfin, une petite espèce d’accompagnement de la truite, le chabot (Cottus gobio), sera également intégrée dans le suivi en raison de son abondance sur certains secteurs et de sa faible capacité de nage et de migration. Pour les truites, seuls les individus d’un an et plus dont la longueur totale excédera 120 mm seront marqués à l’aide de PIT tags 23 mm. 50 truites adultes de plus de 200g, soit environ 25 cm, seront également marquées à l’aide d’un émetteur radio (double marquage). Pour les blageons et chabots, les stades sub-adultes et adultes seront visés, avec une longueur minimale de 80 mm. Ces individus seront marqués par PIT tag de 13 mm. Ces tailles minimales assurent un ratio « poids du l’émetteur / poids du poisson » inférieur à 2%, ce qui est en adéquation avec les préconisations tirées de la littérature scientifique. Les individus plus petits que les tailles minimales indiquées seront relâchés sans être marqués, après une phase de réveil dans un vivier placé dans la rivière.