Maladies animales

840 poulets vont être utilisés, dont 735 tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par voie orale par des coccidies, ce qui provoque diarrhée, plumes ébouriffées et lésions intestinales que le porteur cherche à obtenir à un niveau élevé sur son échelle. Les oiseaux sont tués pour observer les lésions du tube digestif, seuls 105 individus écartés pour leur poids étant réutilisés. Le projet vise à valider un parasite du poulet comme modèle de substitution au toxoplasme pour évaluer des traitements des aliments, le porteur indiquant qu'on ne peut se passer "totalement" de modèle animal.

Objectifs

Parmi les coccidies, Toxoplasma gondii est un parasite zoonotique dont une partie du cycle de développement se déroule chez le chat. Les oocystes (formes de résistance émises dans l'environnement avec les matières fécales, qui sont également les éléments infectieux) produits par le chat sont une source de contamination s'ils sont ingérés par un animal ou l'Homme (avec essentiellement le risque chez la femme enceinte de transmission au foetus, avec des conséquences graves sur le développement de ce dernier, notamment cérébral et oculaire). L'étude des mesures de maîtrise appliquées au cours de la production alimentaire pour éliminer et/ou inactiver ces oocystes est essentielle pour réduire le risque d'infection par voie alimentaire. Néanmoins, il est difficile d'obtenir ces oocystes en quantités suffisantes pour réaliser les tests d'inactivation et ces études sont également contraintes en raison de la pathogénicité de T. gondii pour l'Homme. Des modèles utilisant des oocystes d'autres parasites sont donc à l'étude dans ce projet pour pouvoir répondre à la problématique d'évaluation de l'exposition à T. gondii dans les aliments. Des oocystes d'Eimeria acervulina, parasite du poulet, ont été sélectionnés car ils ont des caractéristiques proches de celles des oocystes de T. gondii. Le but est de comparer les résultats préalablement obtenus avec Toxoplasma et différents produits de traitement avec ceux qui seront générés dans ces essais avec les oocystes d'Eimeria. Si les oocystes d'Eimeria répondent pareillement ou sont plus résistant à ces traitements, le modèle sera validé et nous pourrons envisager d'utiliser Eimeria comme modèle de Toxoplasma pour évaluer des traitements pertinents dans le domaine alimentaire et leur efficacité comme mesure de contrôle. Le projet vise à tester la viabilité des oocystes traités de différentes manières par rapport à des oocystes non traités, en infectant des poulets avec ces oocystes traités et non traités. Afin de valider les oocystes d'Eimeria comme modèle de T. gondii,les résultats seront comparés avec ceux obtenus avec les oocystes de T. gondii.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à évaluer l'efficacité de différents traitements sur les oocystes d'Eimeria acervulina, dans le but de valider Eimeria comme modèle d'étude de l'inactivation des oocystes de Toxoplasma gondii afin d'évaluer par la suite les traitements applicables sur les aliments potentiellement souillés par des oocystes de T. gondii afin de réduire le risque d'infection chez l'Homme avec ce parasite. L'intérêt majeur d'un tel modèle est de pouvoir disposer d'oocystes plus facielemnt et en plus grande quantité qu'avec Toxoplasma pour l'évaluation des mesures de maîtrise et de pouvoir utiliser un parasite non pathogène pour l'Homme, ce qui est essentiel si on envisage des essais sur site indiustriel (impossibilité de tester une procédure de traitmeent sur site avec un pathogène). Parallèlement, il fournira des informations sur les procédés envisageables en élevage de volailles pour réduire la pression coccidienne environnementale afin de réduire le risque associé à Eimeria acervulina, la coccidie la plus fréquente et la plus dommageable économiquement chez le poulet.

Procédures

Inoculation d'oocystes de coccidies par voie orale à l'âge de 16 jours : une seule inoculation par animal, avec contention de l'animal par un agent et inoculation par un autre agent. La durée de l'intervention n'excède pas une minute, préhension et contention incluses.

Impact sur les animaux

Signes cliniques et lésions intestinales proportionnels à l'intensité de développement des coccidies. Les doses envisagées doivent permettre d'obtenir des signes cliniques modérés avec les oocystes non traités (diarrhée et plumes ébouriffées pendant trois à quatre jours) et des lésions intestinales d'intensité 3 sur une échelle comportant quatre niveaux d'intensité. Les lésions d'intensité 3 sont caractérisées par des points blancs de nécrose nombreux sur la muqueuse du duodénum et du jéjunum, causés par les cellules détruites par les parasites. Baisse de gain de poids et augmentation de l'indice de consommation pendant cette période.

Devenir

Tous les oiseaux utilisés dans les essais (720) sont mis à mort pour observation des lésions du tube digestif causées par le développement des coccidies. Lors de la mise en place des poussins d'un jour, 5 sujets sont mis à mort pour analyses vétérinaires, ce qui fait que 15 des 840 sujets sont mis à mort dès leur arrivée. Les 105 sujets ne servant pas aux essais, à cause de leurs poids extrêmes, pourront être réutilisés dans d'autres procédures.

Remplacement

Un des buts du projet est de renoncer à l'utilisation de chats et de souris pour produire des oocystes de T. gondii et pour tester l'efficacité des traitements sur ces oocystes respectivement. Le chat n'est pas un bon modèle animal car il n'est pas habitué à vivre en claustration, contrairement aux volailles. La coccidie Eimeria acervulina a des oocystes dont les caractéristiques morphologiques et de composition sont proches de celles des oocystes de T. gondii. Les tests in vitro de mesure de viabilité des oocystes sont très difficiles à maîtriser et ils ne permettent pas de suivre la totalité du développement des parasites, seuls les premiers stades étant possibles. Ils ne permettent donc pas de suivre des effets qui se manifesteraient sur des stades de développement tardifs dans le cycle parasitaire, comme l'étape de reproduction sexuée. On ne peut pas actuellement se passer totalement de modèle animal.

Réduction

Les effectifs ont été réduits à vingt sujets par lot, ce qui permet d'obtenir des différences significatives pour une baisse de gain de poids moyen d'environ 15 à 20% par rapport à des animaux non infectés (ou infectés avec une dose n'entraînant pas de baisse de gain de poids). Un lot de référence sera constitué de 20 sujets subdivisé en cinq sous-lots de quatre sujets recevant des doses croissantes d'oocystes non traités, afin d'établir une échelle indicative des indices lésionnels. L'utilisation de quatre sujets par dose au lieu de vingt est envisageable car les lésions sont dose-dépendantes et même si l'échelle sera moins fiable que les résultats des différents lots expérimentaux, il sera possible d'estimer un pourcentage de destruction ou d'inactivation des oocystes traités. Les tests statistiques pour comparer les gains de seront des analyses de variance suivis d’un test de Newman-Keuls, après vérification de la normalité des distributions des poids au sein de chaque lot (test de Shapiro-Wilk) et égalité des variances (test F ou Bartlett). En cas d’absence d’égalité des variances ou de distributions anormales, des tests non paramétriques (test de Kruskall-Wallis et tests de Wilcoxon) seront utilisés. Tous ces tests seront réalisés avec le logiciel R.

Raffinement

Les poulets 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 être utilisé comme perchoir. Des points limites ont été définis dans la procédure expérimentale.

Choix des espèces

Le modèle sélectionné pour l'étude sur les oocystes est la coccidie Eimeria acervulina, qui est un parasite strictement inféodé à l'espèce Gallus gallus. Cette coccidie ne se développe que chez le poulet. Les oiseaux seront mis en place à l’âge d’un jour, après éclosion et récupération au couvoir, afin d’éviter toute contamination accidentelle avec des coccidies. Ils seront élevés en animalerie protégée jusqu’à l’âge de 15 jours. Ils seront inoculés le lendemain et le suivi d’infection sera effectué pendant 8 jours. Ces âges correspondent aux périodes d’apparition les plus fréquentes de cette coccidie dans les élevages, et la durée du cycle parasitaire n’excédant pas sept jours, il n’est pas nécessaire de les garder au-delà de ce délai pour pouvoir mesurer les effets des parasites sur les animaux.

10 chiennes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisées dans d'autres projets avant d'être proposées à l'adoption. Elles subissent deux anesthésies générales pour des endoscopies des voies urinaires, des prélèvements de sang et d'urine répétés et l'instillation d'une suspension bactérienne dans la vessie. Le porteur décrit un inconfort léger et n'attend aucune séquelle, l'objectif étant de vérifier l'innocuité d'un probiotique avant un usage clinique. Il justifie le choix de la chienne par la ressemblance de ses infections urinaires avec celles de la femme.

Objectifs

L’infection bactérienne du tractus urinaire est l’une des maladies infectieuses les plus fréquentes aussi bien chez l’Homme que chez le chien et l’une des principales causes de prescription d’antibiotiques. Ces traitements peuvent favoriser la sélection de souches résistantes. Face à l’augmentation croissante de germes résistants, il est nécessaire d’envisager des méthodes alternatives aux antibiotiques. L’utilisation in situ de souches bactériennes (Escherichia coli ) a été décrite et utilisée avec succès pour traiter des infections urinaires récidivantes spontanées. Notre objectif est de démontrer l'innocuité d'une instillation vésicale d'une suspension bactérienne contenant Escherichia coli chez la chienne avant une utilisation en contexte clinique. Notre hypothèse est que cela n'entraîne aucune répercussion sur l'état général et les voies urinaires de l'animal, comme suggéré par les données de la littérature et les études in vitro et qu'elle devrait en revanche présenter des propriétés antimicrobiennes contre plusieurs espèces d'entérobactéries.

Bénéfices attendus

Les souches probiotiques ont pour vocation d'être utilisées pour traiter des infections urinaires entraînant des manifestations cliniques, dues à des bactéries résistantes aux antibiotiques. Si l'expérimentation démontre l'innocuité, ces souches pourront faire l'objet d'essais cliniques chez l'animal de compagnie puis chez l'Homme dans des situations où l'administration d'antibiotiques est impossible ou néfaste pour l'animal ou la santé publique (émergence de résistances).

Procédures

Les chiennes vigiles seront soumises à des prélèvements sanguins (2 prélèvements de 8 mL à la jugulaire à 7 jours d'intervalle) et urinaires (5 prélèvements de 10 mL sur 1 semaine). Elles subiront par ailleurs 2 examens endoscopiques à 15 jours d'intervalle sous anesthésie générale (incluant de l'analgésie) pour une durée de 20-30 min chacune. Une instillation dans la vessie de la solution bactérienne sera également faite sous sédation.

Impact sur les animaux

Les chiennes subiront lors de la phase expérimentale 2 anesthésies générales à 15 jours d'intervalle pour la procédure endoscopique. L'endoscopie des voies urinaires n'est associé qu'à un inconfort léger qui sera traité par l'administration d'un analgésique adapté. La procédure dure environ 20 minutes. Chaque chienne bénéficiera de la pose d'une cathéter veineux périphérique dans la veine céphalique et d'une intubation trachéale pour sécuriser la procédure anesthésique. Les phases d'induction, de maintien et de réveil seront surveillées constamment par un vétérinaire jusqu'au réveil complet de l'animal. Aucune séquelle n'est attendue sur les chiennes. Chaque chienne subira un sondage urétral sous sédation. Le sondage urétral ne présente qu'un inconfort léger et ne dure que quelques minutes. Aucune séquelle n'est attendue. La suspension bactérienne placée dans la vessie n'est ni visqueuse, ni irritante. Durant la phase expérimentale, les chiennes subiront au total 2 prélèvements sanguins veineux de 8 mL à chaque fois (ponction jugulaire), à 1 semaine d'intervalle. La ponction veineuse n'est associée qu'à un inconfort léger. Les chiennes subiront enfin 5 prélèvements urinaires de 10 mL sur une semaine. Ce geste sera pratiqué sous contrôle échographique pour assurer sa réussite et sa rapidité. Aucune séquelle n'est attendue suite à ces prélèvements.

Devenir

Les chiennes utilisées pourront participer à d'autres projets conduits par l'unité de recherche avant d'être proposées à l'adoption.

Remplacement

Aucune expérimentation alternative ne peut remplacer l'aspect in vivo de ce projet dont le but est d'étudier l'innocuité chez l'animal de souches probiotiques non pathogènes d'E. coli dans les voies urinaires du chien. Par ailleurs, le choix de ce modèle est justifié par la volonté de se rapprocher d'une future utilisation dans un contexte clinique chez l'animal de compagnie, puis chez l'Homme, la chienne présentant des infections urinaires dont la physiopathologie et l'expression clinique sont similaires à ce qui est rencontrée en médecine humaine, particulièrement chez la femme.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé en anticipant l'apparition d'effets indésirables chez moins de 10% des individus. Il n’existe que peu de données sur l’innocuité d’une telle procédure. La seule publication récente fait état de l’absence complète d’effets indésirables identifiables à partir de 6 chiennes. Cette étude a été réalisée dans des conditions très similaires : même race, même sexe, même âge. Avec ce résultat (seul disponible) il n’est pas possible d’utiliser un test statistique de calcul d’effectif. Dans l’optique d’une utilisation clinique future, pour augmenter la puissance statistique et améliorer la sensibilité, un effectif de 10 chiennes recevant la suspension bactérienne est considérée pertinente. Ce nombre s'avère être le minimum requis pour atteindre notre objectif de démontrer l'absence d'effet néfaste d'une instillation vésicale de notre solution bactérienne.

Raffinement

Les chiennes seront hébergées dans des conditions compatibles avec leurs besoins (logement en binôme dans des chenils suffisamment grands sur litière adaptée). Elles auront accès à l'extérieur au moins une fois par jour et auront constamment accès à l'eau. A l'exception des journées où les chiennes seront anesthésiées ou sédatées, elles seront nourries une fois par jour, le matin. Lors des anesthésies/sédations, elles ne seront nourries qu'après réveil complet. A l'occasion des endoscopies, un protocole d'analgésie adapté est mis en place pendant et dans les heures qui suivent afin de garantir l'absence de douleur. Les prélèvements sanguins et urinaires seront réalisés par du personnel formé à ces actes, après un entraînement préalables des animaux à la contention pour minimiser le stress lors de la procédure expérimentale. Les chiennes sont a minima visitées deux fois par jour. Après chaque procédure sous anesthésie, elles font l’objet d’une surveillance accrue (toutes les heures) dans les 4h post-examen puis 2 fois par jour pendant la semaine qui suit. Sont alors notés : le comportement général, la prise alimentaire, les signes d’atteinte du bas appareil urinaire (douleur à la miction, sang dans les urines, difficulté à uriner, mictions répétées, léchage génital excessif), signes de douleur abdominale. Quotidiennement, un examen clinique est réalisé incluant notamment la prise des constantes vitales. Ces informations sont consignées dans un tableau de scoring et gradé de 0 (absent/normal) à 4 (très marqué/modifié). Toute modification pouvant trahir la présence de douleur (score ≥1) sera utilisée comme point limite. L'animal concerné sera examiné immédiatement par l'un des vétérinaires impliqués dans l'étude et, selon le contexte, des examens complémentaires pourront être réalisés pour déterminer l'origine de ces signes (bilan sanguin/urinaire, imagerie). Autant que de besoin, un traitement analgésique sera mis en place immédiatement (méloxicam 0,1 mg/kg). La réponse inadéquate à l’ administration du traitement analgésique et/ou la mise en évidence d’une complication inattendue constitueront un critère d’arrêt. La chienne atteinte ne suivra pas la fin de la procédure expérimentale. Un traitement antibiotique visant la bactérie utilisée (amoxicilline 10 mg/kg matin et soir) sera utilisée en première intention, une culture urinaire avec antibiogramme sera réalisée pour ajuster éventuellement le traitement.

Choix des espèces

La chienne est une espèce particulièrement concernée par les infections urinaires, il s'agit de l'une des maladies infectieuses les plus fréquentes dans cette espèce. L'expérimentation doit se placer le plus proche possible du contexte clinique de l'utilisation de EcN2.0. Cliniquement, l'infection urinaire de la chienne est proche de celle de la femme. Ainsi nos résultats pourront être en partie extrapolés dans l'optique d'une utilisation en médecine humaine. Les chiennes seront âgées de 1.5 an, les infections urinaires étant davantage fréquentes chez les adultes.

350 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sans mise à mort prévue, une partie devant être réutilisée dans d'autres projets et une trentaine proposée à l'adoption vers six à huit ans. On leur provoque une otite externe, infectieuse ou non, puis on les soumet à des prélèvements sanguins à la jugulaire et à des écouvillonnages du conduit auditif pour tester des produits destinés au marché vétérinaire. Le porteur décrit les symptômes attendus, exsudat, rougeurs, démangeaisons et douleur de l'oreille, et une contention légère. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit l'otite du chien et justifie l'espèce par l'obligation de tester les produits dans l'"espèce de destination".

Objectifs

L’objectif du projet est de mettre en place un modèle d’otite externe infectieuse ou non chez le chien et d’utiliser ce modèle pour la sélection de solutions thérapeutiques et/ou préventives pour la prise en charge de l’otite chez le chien. La maîtrise des ces modèles permettra d’évaluer la tolérance et/ou l’efficacité de produits thérapeutiques destinés à une mise sur le marché.

Bénéfices attendus

Ce projet de modèle d’otite expérimentale présente plusieurs avantages par rapport aux modèles d’otites terrain. Les oreilles du chien sont extrêmement sensibles et sont par conséquent prédisposées à des troubles tels que l’otite. Une otite est une inflammation du pavillon ou du conduit auditif en réponse à un traumatisme infectieux ou physique. Il existe plusieurs origines aux otites chez le chien, les otites infectieuses dues à des bactéries ou des champignons, les otites parasitaires et les otites allergiques. Lors d’une infection expérimentale de l’oreille, la dose inoculée (nombre de bactéries / champignons / parasites ou agent allergène ou irritant) est connue et maitrisée et les caractéristiques de l’infection/inflammation sont suivies et maitrisées dès la phase précoce de la maladie. La mise en place et la maîtrise de modèles d’otite induisant des signes cliniques significatifs permettent d’évaluer la tolérance et l’efficacité d’un traitement de l’otite dans des conditions réelles, d’améliorer les phases de screening de molécules/produits et de sélectionner rapidement et de façon plus sure, des molécules/produits présentant une probabilité importante de succès de guérison sur un nombre optimisé d’animaux.

Procédures

Des prélèvements sanguins et / ou microbiologiques seront réalisés sur animal vigile soumis à une contention légère ne visant qu’à restreindre ses mouvements pour sa sécurité et celle des manipulateurs, selon les procédures en vigueur sur le site et selon les recommandations de la réglementation en vigueur. Avant et éventuellement après induction de l’otite, des prises de sang pourront être réalisées afin de suivre l’état de santé des chiens. Ils seront généralement réalisés à la veine jugulaire (ponctuellement un autre site : veine céphalique) et effectués en environ 3 minutes par chien, au maximum une fois par jour. Durant la phase d’induction de l’otite et au cours du suivi de la régression (efficacité) de l’infection, des prélèvements microbiologiques par écouvillonnage pourront être réalisés dans le conduit auditif externe du chien, sous le contrôle d’un vétérinaire. L'intervention prend moins de 5 minutes par chien et sera réalisée au maximum une fois par jour. La fréquence des prélèvements sera définie et justifiée dans le plan d’étude.

Impact sur les animaux

La mise au point des modèles otite et les études de tolérance / efficacité pharmacologiques, requièrent une contention légère des animaux, pendant des temps très courts, à quelques reprises, durant l’induction de la pathologie et/ou l’administration des produits ou encore lors d’éventuels prélèvements (ex. sang, microbiologiques…). Les symptômes de l’otite externe sont, présence d’exsudat, rougeurs, démangeaisons et gène / douleur à l’extérieur de l’oreille, sur le pavillon et le conduit auditif externe. Il est donc important d’établir un diagnostic rapide et apporter un traitement adapté.

Devenir

Dans le cadre de ce projet, les euthanasies ne sont pas prévues. Ils seront réintroduits dans la colonie des animaux hébergés dans l'animalerie ou adoptés lorsqu'ils atteignent l'âge de 6 à 8 ans. Les informations concernant chaque animal sont conservées et consultées avant une réutilisation potentielle d’un animal dans un autre projet.

Remplacement

Il n’existe pas de méthode alternative pour reproduire l’otite infectieuse ou non infectieuse chez le chien. Il n’existe également pas de méthode alternative pour déterminer la tolérance locale et/ou l’efficacité pharmacologique d’un produit testé dans ce type de pathologie. Ceprendant, un certain nombre d’études in vitro peuvent être déroulées avant la mise en place du modèle : - Des études de microbiologie permettront d’évaluer la pathogénicité des germes utilisés lors du modèle et de sélectionner des souches adaptées au modèle. - Des études de toxicité des molécules et produits testés permettront d’écarter les produits toxiques ou mal tolérés.

Réduction

Dans le plan d’étude, le nombre d’animaux par groupe sera toujours argumenté et justifié de manière à optimiser l’utilisation des animaux et à en réduire leur nombre tout en s’assurant que ce nombre d’animaux permette d’atteindre l’objectif de l’étude, c'est-à-dire que les résultats de l’étude permettent de prendre une décision sur l’induction de l’otite et/ou l’efficacité du produit ou des produits évalués. Il est possible de réduire le nombre d’animaux par groupe, au cas par cas, selon la finalité de la procédure expérimentale. Le modèle sera induit dans une oreille par chien et aucune intervention ne sera réalisée sur la 2ème oreille qui servira de témoin sain. L’unité statistique d’évaluation des résultats est selon les cas, l’animal ou l’oreille.

Raffinement

La mise au point des modèles otite et les études de tolérance et d’efficacité pharmacologiques ne requièrent qu’une contention légère des animaux pour l’induction de la pathologie et/ou l’administration des produits et pour les éventuels prélèvements (ex. sang, microbiologiques …). Les volumes sanguins prélevés et les temps de récupération des animaux seront déterminés de manière anticipée pour s’assurer que le bien-être animal ne sera pas altéré. Depuis leur inclusion dans l’étude jusqu’à la dernière observation, les animaux sont observés au moins 2 fois par jour par le personnel dédié aux soins des animaux. Des observations plus fréquentes sont prévues, particulièrement après l’induction de la pathologie et/ou l’administration des produits, pour s’assurer qu’aucune réaction non attendue n’est observée. Le suivi du comportement des animaux par le personnel dédié aux soins des animaux peut être doublé le cas échéant par une surveillance vidéo en continu. Toute observation d’un état de santé ou d’un comportement anormal d’un animal fait l’objet d’un examen par un vétérinaire qui proposera les mesures adéquates pour protéger l’animal en lui administrant un traitement si nécessaire.

Choix des espèces

Les produits vétérinaires doivent obligatoirement être testés dans l’espèce de destination. Les modèles expérimentaux qui permettent d’évaluer les produits vétérinaires doivent être développés dans la même espèce pour plus de pertinence. L’espèce canine a été retenue comme correspondant à l’application clinique future des produits visant à traiter les otites externes infectieuses et non infectieuses. Selon les objectifs de l’étude, les modèles seront à mettre en place chez des chiens sains jeunes adultes de plus de 1 an.

405 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de trypanosomes africains fluorescents, puis un prélèvement sanguin tous les trois jours pendant quatre semaines et des séances d'imagerie sous anesthésie, avant une ponction intracardiaque terminale. Le porteur affirme qu'aucun dommage évident n'est attendu car la procédure s'arrête avant l'installation des symptômes, tout en déclarant la gravité modérée. Sur le remplacement, il décrit un modèle de peau en micropuce en développement mais conclut que le recours à l'animal reste "indispensable" pour l'"organisme entier".

Objectifs

Le comportement des trypanosomes extravasculaires en termes de prolifération, différentiation, migration, métabolisme et perception sensorielle est certainement déterminant pour le développement de l’infection. Nous suivrons donc la progression de l’infection chez la souris par des parasites Trypanosoma brucei brucei fluorescents et bioluminescents, par une combinaison de méthodes d’imagerie intravitale et de cytométrie. Ceci nous permettra de localiser et de quantifier les trypanosomes dans le temps et dans l’espace en distinguant les parasites intra- et extravasculaires. Le tropisme et le comportement extravasculaires de différents trypanosomes mutants seront successivement comparés à des infections par une souche sauvage afin de : 1- Déterminer la capacité des parasites extravasculaires à se différencier en formes transmissible au vecteur : 1 souche ZCH20 KO (incapable de se différencier) et 1 contrôle Add-Back, 1 souche contrôle rapporteur NLS-EGFP PAD1-UTR (noyau vert fluo si différenciée). Ces 3 souches seront injectées par voie intrapéritonéale. 2- Déterminer l’importance de la mobilité active des parasites pour leur tropisme extravasculaire : 1 souche DNAI1RNAi inductible (nage lente et en arrière seulement). Cette souche sera injectée par voies intravasculaire Vs. intradermique pour comparaison. 3- Déterminer l’importance des fonctions sensorielles pour le tropisme et la maintenance extravasculaire du parasite : 3 souches AQP123 KO (dépourvues de canaux membranaires aquaglycéroporines) et leur 3 contrôles Add-Back. Ces souches seront injectées par voies intravasculaire Vs. intradermique pour comparaison. Un traitement suboptimal à la suramine après 2 semaines d’infections nous permettra de confirmer ces observations en ciblant spécifiquement les parasites sanguins afin de n’observer que les parasites extravasculaires possiblement présents. 4- Déterminer l’importance de la glycolyse et de la néoglucogenèse chez les formes extravasculaires. L’importance du glycérol comme source de carbone sera en particulier étudiée : 1 souche GK KO (sans glycérol kinase) et son contrôle Add-back. Ces souches seront injectées par voies intravasculaire Vs. intradermique pour comparaison. Un traitement suboptimal à la suramine après 2 semaines d’infections sera également réalisé.

Bénéfices attendus

La biologie des formes extravasculaires de trypanosomes reste mal connue. Le comportement des parasites extravasculaires (prolifération, différentiation, migration, métabolisme, perception sensorielle…) est certainement déterminant pour le développement de l’infection. Une meilleure connaissance de ces mécanismes permettrait donc d’envisager de nouvelles cibles diagnostiques et / ou thérapeutiques, et d’optimiser la surveillance des cas et des réservoirs asymptomatiques dans le contexte de l’élimination de la maladie.

Procédures

Une injection intrapéritonéale, intraveineuse ou intradermique (quelques secondes) au début de la procédure. Une prise de sang (10ul en quelques secondes) par animal tous les 3 jours pendant 4 semaines. Une observation par imagerie intravitale sur organisme entier (

Impact sur les animaux

D’après la littérature et notre expérience avec ce modèle d’infection chronique : les symptômes de la maladie ne s’installent chez la souris qu’après plus de 4 semaines et la mort ne survient qu’à partir de 6 à 8 semaines. Dans nos conditions d’observation d’une durée maximum de 4 semaines, aucun dommage évident n’est donc attendu. De plus, l’approche d’imagerie intravitale envisagée permet une réduction significative du nombre d’animaux et minimise grandement le nombre et la gravité des gestes techniques réalisés sur ces animaux.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés (les animaux étant infectés).

Remplacement

Nous développons actuellement un modèle organoïde de peau en micropuce qui permettra de répondre à certaines questions à l’échelle tissulaire, et ainsi de réduire de façon substantielle les infections expérimentales de rongeurs. Toutefois, pour comprendre certains mécanismes à l’échelle de l’organisme entier, le recours à l’animal reste indispensable.

Réduction

L’approche d’imagerie intravitale envisagée permet un suivi des individus dans le temps, ce qui limite le nombre d’animaux utilisés. Ainsi, selon la question biologique étudiée, entre 4 et 8 groupes seront nécessaires, contrôles inclus, et plusieurs mesures seront réalisées au cours du temps sur chaque animal. Dans ces conditions, les effectifs permettront de mettre en évidence avec suffisamment de puissance des effets moyens à larges (d entre 0.7 et 0.9). Avec 3 répétitions pour chaque expérience et plusieurs cages par groupe, les effets techniques pourront également être quantifiés et pris en compte dans l'analyse à l'aide de modèles à effets mixtes.

Raffinement

L’approche d’imagerie intravitale envisagée minimise le nombre et la gravité des gestes techniques réalisés sur les animaux. La fréquence des observations est limitée à 3 fois par semaine et sous anesthésie gazeuse peu profonde pendant environ 10 minutes. Les prélèvements sanguins caudaux sont réalisés après application topique de lidocaïne. Les souris sont hébergées dans des conditions optimales en portoirs ventilés en animalerie A3 sous la surveillance de zootechniciens spécialisés. Elles sont suivies quotidiennement durant toute la durée de la procédure par un des 2 expérimentateurs formés impliqués dans l’étude. Leur poids est mesuré et leur état de bien-être est contrôlé avec la grille de suivi utilisée pour évaluer leur douleur, leur stress, leur inconfort, mise au point par la SBEA et disponible sur le site internet de l’animalerie centrale. Elles disposent en permanence de nourriture, d’eau et de coton (enrichissement). Une attention particulière sera prêtée aux points limites suivants : prostration ou asthénie, aspect général altéré (pelage ébouriffé, palissement des oreilles, yeux vitreux, vivacité) et perte de poids > 20% du poids initial. La durée maximum de la procédure dans le contexte d’une infection chronique est trop courte pour que des symptômes apparaissent nettement. Dans tous les cas, les phénotypes de virulence attendus pour les souches de parasites mutées sont des diminutions voire des pertes totales de virulence par rapport aux souches contrôles.

Choix des espèces

La souris est le plus petit modèle Mammifère validé disponible et suffisamment proche de l’homme pour permettre un accès à toutes les informations recherchées et une interprétation / extrapolation par analogie, et à la fois le moins susceptible de ressentir de la douleur, de la souffrance ou de subir des dommages durables dans les conditions de la procédure expérimentale. Adultes de 7 semaines. Il s’agit du modèle le plus fréquemment utilisé dans la littérature, ce qui nous permettra des comparaisons.

240 poulets vont être utilisés, tous abattus à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Parmi eux, 220 reçoivent des vers parasites par inoculation orale, jusqu'à 25 inoculations par animal, avant abattage à 84 jours pour dénombrer les vers dans le tube digestif, pour mettre au point un modèle d'infestation utile à l'élevage. Le porteur affirme qu'aucun modèle ne provoquera de mortalité ni de signes cliniques graves, seuls des ralentissements de croissance et des baisses de consommation étant attendus. Il présente le projet comme une réponse aux attentes des éleveurs face à l'helminthiose.

Objectifs

En élevage avicole biologique et label, l’accès à une zone herbagée extérieure (ou parcours extérieur) pour les animaux est une obligation réglementaire. Le parcours contribue en partie au bien-être animal car il apporte un environnement adapté à l’expression naturelle de leur comportement exploratoire. Cependant, le parcours de volaille constitue également un réservoir de macro-parasites qui peuvent représenter un facteur de risque pour la santé animale. Parmi eux, les helminthes (vers parasites intestinaux) peuvent avoir un effet négatif sur le bien-être animal, mais également un impact technico-économique considérable dans les élevages de volailles : diminution de la consommation alimentaire, surconsommation d’eau, amaigrissement, baisse de performances, déséquilibre digestif, diarrhées, voire mortalité dans les cas les plus graves… L’objectif de ce projet est de mettre au point, chez le poulet de chair, un modèle d’infestation par les helminthes, pour reproduire une infestation d’un niveau comparable à ce que l’on peut trouver sur le terrain, mais sans atteindre de mortalité. Afin de trouver un modèle robuste et en adéquation avec la réalité du terrain, nous testerons plusieurs modèles d’infestation par inoculation orale, en prenant en compte 3 paramètres principaux : le choix du type d’helminthes (œufs ou larves), la fréquence des inoculations et le nombre d’helminthes administrés. Les modalités d’infestations testées au cours de ce projet seront définies à partir de la littérature et de nos précédentes études. Elles seront sans impact sur la mortalité, seules des baisses de performances sont attendues (ralentissement de la croissance, diminution de la consommation alimentaire). Ce modèle permettra par la suite de développer et mettre au point des solutions efficaces pour lutter contre l’helminthiase du poulet, mais également de documenter l’impact du parasite Ascaridia galli sur les performances d’élevage.

Bénéfices attendus

En trouvant le bon modèle d’infestation, notre projet offrira la perspective de réaliser des études plus poussées dans la recherche de solutions efficaces contre l’helminthiase du poulet, d’apporter des solutions concrètes aux éleveurs et de documenter les niveaux d’infestation tolérables dans les élevages. Aussi, dans le contexte actuel où la recherche de solutions naturelles est un enjeu de société, notre projet pourra aboutir, à plus long terme, au développement de solutions naturelles pour la lutte contre les helminthiases.

Procédures

Les 240 poulets du projet seront pesés individuellement à 4 reprises, entre leur arrivée à 1 jour et leur abattage à 84 jours, afin de connaitre et comparer leur performance de croissance. La durée d’une pesée est inférieure à 10 secondes par poulet. Parmi les 240 poulets, 220 seront soumis à une infestation par des helminthes. L’infestation se réalisera par inoculation orale sur animaux vigiles. Sur les 220 poulets infestés, 40 auront 1 inoculation à 36 jours, 60 auront 5 inoculations entre 36 et 64 jours, 100 auront 10 inoculations entre 36 et 66 jours et 20 auront 25 inoculations entre 36 et 70 jours. Chaque inoculation durera moins de 20 secondes.

Impact sur les animaux

Les effets négatifs sur les animaux sont liés à la contention lors de l'inoculation et de la pesée, et au stress léger et passager que cela peut engendrer pour l'animal.

Devenir

Tous les animaux seront abattus en fin d'expérimentation à des fins de prélèvements du tube digestif pour la recherche et le dénombrement de vers d’Helminthes dans les contenus digestifs.

Remplacement

Notre projet a recours à des méthodes alternatives du type « in vitro » pour le développement des œufs d’helminthes, le développement des larves en larves infestantes au sein de ces œufs, ainsi que pour leur maintien en vie. Cependant, il n’existe à ce jour, pas de méthodes in vitro ou in silico pour étudier les réponses physiologiques des individus face aux parasites (ici les helminthes) auxquels ils sont exposés. En effet, le développement d’une helminthiase au sein d’un organisme et la réaction des animaux sont très variables et dépendants de l’animal. Aussi, l’étude et l’analyse des contenus digestifs en fin de procédure, nécessitent obligatoirement le recours à des animaux. Enfin, avant le recours aux animaux, nous avons fait de nombreuses recherches bibliographiques à partir de la littérature scientifique sur le sujet. Si, à ce jour, aucun modèle d'helminthiase robuste et adapté aux larves et œufs produits et élevés dans nos laboratoires n'a été référencé dans la littérature, ces recherches nous ont aidés à définir les modalités d’infestation.

Réduction

Nous avons choisi d’étudier 11 modèles d’infestation (et 1 modalité témoin non infestée) parmi toutes les possibilités qui combinent : - le type d’infestation : œufs ou larves - le nombre d’helminthes inoculés : 200 à 5000 selon la littérature - le nombre d’inoculations : 1 prise unique à 1 prise par jour de 36 à 84 jours d’âge. Nous avons sélectionné les modèles qui nous paraissent être les plus pertinents, en combinant la réalité du terrain, la réalité de l’expérimentation, les résultats des publications scientifiques et nos propres résultats d’essai. Nous aurons 20 animaux dans chacune des 12 modalités (soit 240 animaux au total). Ce nombre de 20 animaux par modalité est optimisé pour réaliser des statistiques fiables et trouver des différences significatives pour évaluer l'effet de l’infestation sur la croissance des animaux et évaluer le degré d’infestation généré par les modèles par dénombrement du nombre de vers retrouvés dans les contenus digestifs à 84 jours d’âge.

Raffinement

Les animaux seront élevés dans des parquets (petits enclos où se trouvent les poulets), au sol sur des copeaux, en groupe de 20 par parquet afin de créer des relations sociales. Des ficelles et des pierres à piquer seront installées dans chaque parquet en tant que matériel d’enrichissement. Les animaux seront hébergés dans des conditions optimales d’alimentation et de soins. Dans ce projet, nous avons porté une vigilance particulière aux conséquences des modèles d’infestation que nous avons choisis : aucun d’entre eux n’entrainera de mortalité, ni de signes cliniques graves. Seules des réductions de consommation alimentaire et des ralentissements de croissance sont attendues. Toutes les contentions (inoculations et pesées) seront réalisés dans le calme par des personnes expérimentées. Le matériel de pesée sera adapté à la taille et à la morphologie des animaux. Des points limites sont déterminés et une évaluation du bien-être des poulets sera complétée quotidiennement par le personnel animalier pour permettre de détecter précocement toute altération de leur état de santé ou de leur comportement. Pour chaque paramètre d’atteinte au bien-être, des actions seront prises sans délai.

Choix des espèces

S'agissant d'un objectif finalisé sur la santé des volailles, le choix du poulet (gallus gallus) a été fait car il s’agit de l'espèce majeure sur le terrain et d'un modèle reconnu par la filière. Les poussins arriveront dans notre élevage à 1 jour d’âge, mais ne seront étudiés que sur la période 36-84 jours. En effet, l’infestation n’aura lieu qu’à partir de 36 jours d’âge car c’est à partir de cet âge que les animaux ont accès au parcours extérieur, et qu'ils vont potentiellement commencer à ingérer des œufs d’helminthes. Nous étudierons ensuite les animaux infestés sur toute la durée d’élevage, c’est-à-dire jusqu’à 84 jours qui correspond à l’âge classique d’abattage pour cette souche à croissance lente.