Bien-être animal

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

840 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont exposées à des bruits de deux à huit heures par jour pendant jusqu'à 180 jours, exposition pouvant provoquer un stress chronique et des dommages de l'oreille, une partie subissant aussi la pose chirurgicale d'implants cardiaques ou neuronaux. Le porteur étudie les effets du bruit sur les circuits auditifs et choisit la gerbille pour son audition proche de celle de l'humain. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet de simuler un système auditif entier de millions de neurones.

Objectifs

On distingue la surdité qui est un terme générique désignant la diminution de l’acuité auditive. La grande majorité des surdités sont neurosensorielles et ont essentiellement pour origine l'oreille interne et la transduction mécano-électrique de la vibration sonore en activité neurale. Actuellement, en l’absence de traitement curatif, la surdité neurosensorielle nécessite d’être compensée par une prothèse auditive. L’exposition à un bruit excessif est la première cause environnementale de surdité neurosensorielle. Une exposition supérieure à 105 dB d’une heure provoque ainsi des dommages irréversibles. Les dommages dépendent à la fois du niveau de l’intensité sonore et de la durée de l’exposition. La législation du travail a fixé des seuils de tolérance, en prenant comme base un niveau d’exposition moyen sur 8h : • Au-delà de 80 dB SPL (sound pressure level), des dispositifs de réduction du bruit doivent être proposés (casques par exemple). • Au-delà de 85 dB SPL, ces dispositifs doivent être utilisés et contrôlés. • Au-delà de 87 dB SPL (casques inclus), le bruit doit être réduit. La surexposition sonore dans les mégalopoles, constitue une menace grandissante pour l’audition à l’échelle planétaire. Les conséquences au niveau central des surexpositions au bruit sont peu étudiées. Les conséquences du bruit sur la santé des individus et leurs interactions sociales restent également un sujet de recherche actif. Il existe une grande variabilité individuelle dans la sensibilité aux atteintes auditives déclenchées par le bruit. L’objectif majeur de notre projet de recherche est le suivant : Etudier les conséquences sur les réseaux neuronaux auditifs et la santé des individus d’un son d’intensité moyenne/forte dans la durée. Nous caractériserons la façon une exposition sonore continue impacte les circuits auditifs centraux chez un modèle animal, la gerbille, dont les gammes de fréquences sont plus similaires à celles entendues par l’Homme que la souris habituellement utilisée. Cette analyse se fera à plusieurs échelles : i) modifications anatomiques, ii) modifications fonctionnelles des réseaux, iii) modifications comportementales et iv) modifications physiologiques. Le bénéfice attendu est une meilleure compréhension des effets globaux du bruit sur la santé en reliant pour la première fois les atteintes physiologiques, cérébrales et comportementales.

Bénéfices attendus

Le suivi des animaux pendant et après l’exposition sonore, du point de vue de l’activité neurale, des modifications anatomiques et de l’évolution des performances comportementales, permettra de mieux appréhender les effets physiologiques et cognitifs du bruit auquel sont confrontés les humains quotidiennement. La plupart des études précédentes ont étudié chaque variable séparément, mais c’est bien dans la relation entre ces différents effets que l’on développera une vision d’ensemble scientifiquement pertinente. Un point crucial est que faire plusieurs mesures sur un même animal est donc non seulement scientifiquement utile mais est éthiquement intéressant puisque cela permet de réduire drastiquement l’usage d’animaux. Certaines questions importantes mais peu étudiées comme l’adaptation des performances du cerveau à la présence durable de bruit environnemental quotidien seront ainsi résolues.

Procédures

Tous les groupes d’animaux subiront des expositions sonores de 2h à 8h par jour pendant au maximum 180 jours. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit chez les rongeurs. En parallèle de ces expositions sonores, deux groupes d’animaux sont soumis à trois interventions. Dans la première intervention, des chirurgies ponctuelles à poser des implants physiologiques (activité cardiaque, premier groupe), neuronaux (deuxième groupe) et une puce d’identification (les deux groupes) sont susceptible d’entrainer des douleurs post opératoires minorées par des antalgiques. La pose d’implants et la mesure préalable de l’audition des animaux nécessitent leur anesthésie pendant environ 4h. Si la procédure se déroule bien, les animaux récupèrent de ces chirurgies en quelques jours. La deuxième intervention est une phase d’habituation puis d’enregistrement de l’activité neurale ou cardiaque, elle est réalisée sur l’animal en liberté ou tête fixée, elle s’étale sur plusieurs jours, environ 1 à 2h par jours, sans douleur pour l’animal. La troisième intervention est un suivi comportemental de l’animal, il ne comporte aucune privation hydrique ou alimentaire ni douleur. L’animal est ensuite mis à mort. Pour un troisième groupe d’animaux, l’enregistrement neuronal est fait durant l’anesthésie, celle-ci dure 8h à 9h mais l’animal est ensuite mis à mort. Ces animaux ne subissent donc qu’une intervention.

Impact sur les animaux

Les gerbilles seront exposées à des bruits pendant 2h à 8h par jour. Ces expositions peuvent potentiellement induire un stress chronique et possiblement des dommages de l’oreille. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit, au moins à l’échelle de quelques semaines, chez les rongeurs. Des chirurgies ponctuelles visant à enregistrer l’activité cérébrale, à poser des implants physiologiques (activité cardiaque) ou neuronaux seront effectuées. Les animaux récupèrent de ces chirurgies généralement en quelques jours. Les nuisances associées sont des douleurs post-opératoires minorées par des antalgiques.

Devenir

Tous les animaux utilisés dans les procédures expérimentales seront mis à mort à la fin de chaque ou plusieurs procédures car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés.

Remplacement

A ce jour, aucune méthode alternative que ce soit des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. En effet, il n’est pas possible actuellement de simuler de manière pertinente les effets des entrées sensorielles sur des circuits cérébraux composés de millions de neurones densément connectés, en interaction avec l’évolution des niveaux de stress des animaux.

Réduction

Les groupes sont constitués afin de garantir une puissance statistique de 80% pour des différences de 20%. Nous utilisons classiquement les tests de student, de Mann-Whitney, test du Xhi2, et ANOVA pour tester la significativité de nos résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment, et nous nous concentrerons sur le nombre limité d’animaux en fonction de la capacité des dispositifs expérimentaux et de l’application des mesures sur le même animal le cas échéant.

Raffinement

Les animaux seront regroupés pour réduire le stress d’isolement social et des jouets d’enrichissement seront disposés dans la cage. Les animaux du projet seront suivis quotidiennement. S’il apparaissait un état général de l’animal anormal (notamment suite aux chirurgies) en considérant tous les critères généraux de bonne santé d’un animal de laboratoire (poids - pesée tous les 1 à 2 jours la 1ère semaine de stimulation ou après chirurgie - stress, comportement, pelage), celui-ci sera mis à mort immédiatement. En particulier les points suivants entraineront une mise à mort immédiate : - Chirurgies ou implantation de puces : douleur au niveau des interventions (prurit sévère, saignement infection), absence de prise alimentaire et d’hydratation spontanée. - Stimulation sonore : prostration, douleur au niveau de la tête et des oreilles

Choix des espèces

Nous souhaitons recourir aux gerbilles, modèle de laboratoire dont le système auditif et les performances auditives sont très similaires à l’homme. En particulier, les gerbilles, contrairement aux souris ou rats sont capables d’entendre et traiter des sons basse fréquence correspondant aux signaux de parole chez l’homme. D’autre part, sa relative petite taille (deux à trois fois le poids d’une souris) rend la plupart des équipements existants pour la souris compatibles avec la gerbille. C’est donc un modèle animal très bien adapté à l’étude de l’audition au niveau central. Enfin, l’architecture des systèmes auditifs périphérique et central de rongeurs, similaire à celle de l’homme, permet d’étudier chez ces animaux l’audition. Aujourd’hui, il n’existe aucune alternative à l’expérimentation animale, car nous avons besoin d’étudier le système auditif dans son ensemble (de l’oreille interne au cortex auditif). Il n’est pas possible aujourd’hui de mettre en culture les systèmes auditifs périphériques et centraux. De plus, aucun modèle informatique n’existe pour simuler le fonctionnement du système auditif dans son ensemble. Le projet impliquera principalement des animaux adultes prioritairement ET/OU âgés d’au moins P90 (90 jours d’âge) afin de pouvoir étudier les effets du bruit sur le système auditif. Dans le cas d’expérimentations visant à établir l’effet des expositions bruyantes sur le développement du cortex auditif, les gerbilles seront éventuellement exposées (via des enceintes acoustiques) en portée avec leur mère avant le sevrage.

300 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont sédatés, reçoivent une injection unique de fer dans le muscle, puis sont tués pour prélever et analyser ce muscle, dans le cadre d'un test exigé par la Pharmacopée Chinoise pour commercialiser des produits vétérinaires en Chine. Le porteur affirme qu'aucune méthode substitutive n'existe, tout en indiquant qu'un objectif du projet est de démontrer que les contrôles physico-chimiques français suffiraient à s'affranchir de ces lapins. Le protocole prévoit deux lapins par lot testé, soit 300 animaux sur cinq ans.

Objectifs

Les injections de fer sont très souvent utilisées chez les jeunes animaux de rente (porcins, ovins, caprins, bovins…) dans le cadre de la prévention et du traitement de l’anémie ferriprive après la naissance. Dans le cadre de l’élevage porcin, les injections de fer sont presque systématiquement réalisées dans les 3 jours suivant la naissance. La Chine est le 1er producteur de porcs au monde et un marché important pour les industries pharmaceutiques vétérinaires. Ce projet est réalisé dans le cadre de demande d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) en Chine de produits vétérinaires injectables composés de fer, possédant déjà des AMM en France. A chaque libération d’un nouveau lot de ces produits en France, un contrôle qualité est réalisé à l’aide de différents tests physico-chimiques décrits dans la Pharmacopée Européenne. Pour la commercialisation sur le marché chinois, les autorités chinoises demandent la réalisation d’un test in vivo d’absorption du fer au point d’injection chez le lapin. Ce test fait partie des tests de contrôle qualité réalisés lors de la libération de lots de produits contenant du fer en Chine. Il permet de valider la qualité du lot en analysant l’absorption du fer après une injection unique et de s’assurer que la quantité de fer non absorbée au niveau du point d’injection ne dépasse pas 20% de la quantité injectée. Le but de cette vérification est de s’assurer que chaque lot commercialisé est conforme, et que le produit est sûr, aussi bien pour la santé animale que pour la consommation humaine. Ce projet a donc 2 objectifs : 1) la réalisation du test d’absorption de fer au point d’injection demandé par les autorités chinoises dans le cadre d’une demande d’AMM. 2) démontrer que les contrôles physico-chimiques réalisés en France sont suffisants pour pouvoir s’affranchir de l’utilisation de lapins lors de la libération de chaque lot de produit commercialisé sur le marché chinois.

Bénéfices attendus

1) Obtenir l’autorisation de mise sur le marché en Chine des produits testés. Ainsi, chaque lot commercialisé et autorisé sera conforme et sûr, aussi bien pour la santé animale que pour la consommation humaine. En effet, ce projet va permettre de valider en Chine des produits permettant de lutter contre l’anémie ferriprive rencontrée dans les élevages. 2) Prouver que les contrôles physico-chimiques réalisés en France sont suffisants pour pouvoir s’affranchir de l’utilisation de lapin lors de la libération de chaque lot de produit commercialisé sur le marché chinois.

Procédures

Les animaux utilisés seront sédatés avant de recevoir une injection unique de produit testé. La sédation va permettre de diminuer le stress de l’animal et faciliter sa contention. Ceci facilitera également l’injection qui doit être réalisée précisément dans le muscle vaste médial. Après euthanasie des animaux, des prélèvements du muscle étudié seront réalisés afin d’analyser ce muscle et obtenir les résultats du test d’absorption. Les interventions seront de courte durée et ne seront réalisées qu'une seule fois par animal puisqu'ils seront in fine euthanasiés.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la mise à jeun la veille de la sédation et stress dû à la contention pour la réalisation de la sédation.

Devenir

Les animaux inclus dans ce projet seront mis à mort afin de pouvoir prélever et analyser le muscle injecté étudié. Ces prélèvements de muscle sont primordiaux pour répondre aux objectifs de ce projet.

Remplacement

Le test d’absorption du fer au point d’injection est une procédure expérimentale in vivo demandée par la réglementation chinoise, dans le cadre de la commercialisation sur le marché chinois de produits vétérinaires composés de fer. L’absorption de fer est un processus dynamique nécessitant le passage de la molécule étudiée du site d’absorption vers le sang pour pénétrer dans la circulation systémique. Ce type d’étude doit se réaliser sur animaux. Cependant, l’un des buts de ces études est de démontrer que les contrôles qualité réalisés en France sont suffisants pour permettre à terme de s’affranchir de l’utilisation d’animaux pour chaque nouvelle libération de lot. Afin de démontrer ceci, l’utilisation d’animaux est ici nécessaire et aucune méthode substitutive n’existe. En effet, l’utilisation des animaux dans le cadre de ce projet, ne peut pas être remplacée par des méthodes alternatives n’impliquant pas l’utilisation d’animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été calculé à partir des directives mentionnées dans la Pharmacopée Chinoise, dans laquelle il est stipulé qu’il faut utiliser 2 animaux par lot testé, et à partir des besoins pour le projet (estimation du nombre de lots à tester sur la durée du projet). Sur 5 ans, il a été estimé que 150 lots seraient testés (environ 30 par an) soit 300 lapins au total.

Raffinement

Méthodes de raffinement: 1) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d’hébergement adaptées et optimales (logement, environnement, alimentation, apport en eau, soins). Afin de les maintenir, les paramètres d’ambiance, l’aliment, l’abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, afin d’augmenter leur bien-être, les animaux seront hébergés collectivement dès que possible et disposeront d’un environnement enrichi (foin/paille, bois à ronger, chaînette, de quoi se cacher et grimper...). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils auront un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères. 2) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s’il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d’un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l’animal. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. 3) Pour diminuer le stress de l’animal et faciliter la contention pour l’injection, l’animal sera sédaté avec un produit adapté. Il est primordial dans ce projet que l’injection soit réalisée précisément au niveau du muscle vaste médial et pour cela l’animal ne doit pas bouger durant l’injection. 4) Surveillance accrue de l’animal durant la sédation et l’injection. Grâce à ces différentes méthodes, le bien-être de l’animal sera respecté et sa douleur, souffrance et angoisse seront d’abord réduites puis supprimées. Ainsi, la manipulation sera réalisée dans les meilleures conditions possibles.

Choix des espèces

Le lapin a été choisi pour ce projet car c’est cet animal qui est demandé et décrit dans la Pharmacopée Chinoise pour la réalisation de tests d’absorption du fer au site d’injection. Conformément à la Pharmacopée Chinoise, les animaux utilisés seront des adultes pesants entre 1,5 et 2,5 kg.

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.

3 porcs vont être utilisés dans une procédure impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés. Chaque animal est placé sous anesthésie générale profonde pendant deux heures, non pour produire des connaissances mais pour tester une nouvelle technique d'anesthésie et y former le personnel. Le porteur présente ce projet comme un raffinement destiné à améliorer le "bien-être" des animaux non-humains et la récupération après opération. Il décrit le porc comme un sujet "indispensable" de ses expérimentations, dont le personnel doit maîtriser les spécificités.

Objectifs

L’objectif premier est l’amélioration du bien-être animal en raffinant la procédure d’anesthésie utilisée dans le cadre de la chirurgie expérimentale. Celui-ci intègre l’utilisation de molécules halogénées plus récentes, avec moins d’effets secondaires en particulier au moment du réveil. L’objectif second s’intègre dans la formation continue et du maintien des compétences des personnels utilisateurs dans le cadre de la mise en place de cette nouvelle procédure. Ceci constituant des éléments indispensables et réglementaires dans le cadre européen et français de la recherche animale (directive européenne 2010/63/UE).

Bénéfices attendus

La finalité de ce projet est l’amélioration du bien-être animal et du respect de la règle des 3R en particulier sur le raffinement des procédures d’anesthésie profonde. Celui-ci a pour but de permettre un réveil plus rapide et une meilleure récupération post-opératoire des animaux.

Procédures

Procédure unique sous anesthésie générale profonde-Durée maximale 2 heures

Impact sur les animaux

Procédure sous anesthésie générale longue de 2h pouvant causer un stress

Devenir

Cette procédure expérimentale est classée en classe modérée permettant une potentielle réutilisation des animaux.

Remplacement

Préalablement à la mise en pratique des acquis sur modèle porcin, une session de mise à jour des connaissances théoriques en anesthésie et de formation au nouveau matériel anesthésique sera réalisée pour l’ensemble du personnel.

Réduction

Le nombre maximum estimé d’animaux nécessaire à cette mise en place et cet enseignement est de 3. De façon à réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires, une mise en pratique anesthésique sera suivie par plusieurs membres du personnel. En l’absence d’événement anesthésique secondaire au cours de la procédure et cas d’une acquisition des compétences par l’ensemble du personnel, l’ensemble des animaux ne seront pas inclus.

Raffinement

Ce nouveau protocole d’anesthésie constitue un raffinement et une amélioration du bien-être des animaux puisqu’il permet un réveil plus rapide et améliore ainsi la récupération post-opératoire de l’animal quelque soit la procédure chirurgicale réalisée et sa durée. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale. La fréquence d'observation des animaux est doublée au réveil, passant de 3 à 6 fois par jours, et consiste en des examens cliniques de l’animal vigile, permettant une prise en charge individuelle et adaptée. Les animaux seront hébergés avant protocole expérimental en groupe en box (par 1, 2 ou 3 par boxes, au sein d’une même pièce), de façon à préserver leur de mode vie en communauté. Au cours du protocole expérimental les individus traités seront hébergés en box séparés, mais au sein d'une même pièce permettant la communication entre congénères. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les boxes selon un programme hebdomadaire.

Choix des espèces

Notre laboratoire travaille sur le grand animal dont le porc. Il nous semble donc indispensable de pouvoir adapter cette nouvelle procédure à cette espèce et proposer sa formation au personnel pour appréhender les spécificités de l'espèce et améliorer leur bien-être.. Porcs : Jeune adultes, 6-8 mois, 80Kg. Principaux sujets utilisés dans nos expérimentations.

320 bars juvéniles vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont pêchés à l'épuisette à plusieurs reprises, soumis pour 80 d'entre eux à un test de stress par pourchasse puis confinement à forte densité, avant une prise de sang sous anesthésie suivie de la mise à mort. Le projet évalue si un extrait de micro-algue ajouté à l'aliment réduit le stress et renforce l'immunité en élevage. Le porteur situe le bénéfice, une recette d'aliment pour pisciculture, sur le long terme et affirme qu'aucune méthode alternative n'existe pour ce type d'approche.

Objectifs

Depuis des décennies, de nombreuses orientations scientifiques ont concouru à diminuer la part des matières premières d’origine marine dans les aliments pour l’aquaculture. En effet, les ressources de la pêche mondiale stagnent voire régressent, et ne peuvent plus être utilisées avec la même intensité pour nourrir les productions aquacoles, dont les tonnages augmentent rapidement. Les micro-algues font partie des meilleurs candidats pour assurer des substitutions devenues obligatoires, notamment pour remplacer une utilisation trop importante des huiles et farines de poissons issues de la pêche. Elles renferment des teneurs en protéines élevées, intéressantes pour les poissons, ainsi que des lipides, des vitamines et des pigments pouvant à la fois améliorer la santé des poissons en élevage, ainsi que leur qualité nutritionnelle. Dans le cas de l’algue rouge Galdieria sulphuraria, ses capacités d’adaptations importantes associées à sa composition en glucides d’intérêt dans la régulation de certains stress, ont soulevé l’intérêt des industriels afin d’étudier son effet dans l’alimentation animale, et notamment en pisciculture. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer l’impact d’une supplémentation algale en Galdieria sulphuraria dans l’alimentation d’un poisson d’élevage marin, le bar commun Dicentrarchus labrax, en s’intéressant notamment à divers paramètres sanguins, impliqués dans l’immunité et la gestion du stress.

Bénéfices attendus

Le premier bénéfice attendu du projet est de mettre en évidence que la micro-algue testée pourra être intégrée dans le futur à des recettes d’aliments pour poissons parce qu’elle contribue à une amélioration de certains paramètres immunitaires, susceptibles de conférer aux poissons une meilleure résistance vis-à-vis de pathogènes pouvant être rencontrés en élevage. Le deuxième bénéfice attendu porte sur la réduction de manière générale du stress du bar consommant cette micro-algue. Etant donné que la procédure d’induction du stress appliquée dans cette étude, vise à reproduire des évènements stressants ayant lieu occasionnellement en élevage, on peut espérer que les bénéfices attendus de l’incorporation de cet extrait algale dans l’aliment, confèrent une meilleure résistance des poissons à des stress de différentes natures, liés à leur élevage. Ces bénéfices pour l’alimentation piscicole seraient à long terme, puisqu’il resterait à déterminer (à minima) la dose optimale d’extrait de cette micro-algue à utiliser pour avoir un effet satisfaisant, puis à obtenir les autorisations permettant la mise sur le marché de ce produit. Du point de vue de la recherche scientifique, si des bénéfices étaient avérés, la recherche des composés impliqués dans l’amélioration de la physiologie du bar serait également réalisée sur le long terme.

Procédures

La pêche à l’épuisette, d’une durée inférieure à la minute, sera réalisée 1 fois sur 160 poissons (prise de sang), 2 fois sur 80 poissons (changement de bac, puis prise de sang), ou 3 fois sur 80 poissons (changement de bac, test de stress, puis prise de sang). La procédure expérimentale ‘test de stress’ sera réalisée une fois sur 80 poissons, et durera 6 minutes (1 min de pourchasse dans le bac + 5 min de confinement). La procédure ‘prise de sang’ sera réalisée une fois sur l’ensemble des animaux du projet, soit 320 bars. Elle consistera en une anesthésie, suivi d’une prise de sang, puis d’une mise à mort. L’anesthésie durera au moins 5 minutes pour assurer une anesthésie efficace, et le prélèvement sanguin durera normalement moins d’1 minute, et maximum 2 minutes.

Impact sur les animaux

La première nuisance attendue est le stress généré par les pêches de poissons, réalisées pour le prélèvement sanguin à l’issu de la phase d’imprégnation (10 poissons/bac, soit 160 poissons pêchés 1 fois), pour la préparation du test de stress (10 poissons/bac), sa réalisation (20 poissons/aliment), et le prélèvement sanguin final (40 poissons/aliment, soit 80 poissons pêchés 2 fois, et 80 poissons pêchés 3 fois). Les nuisances et effets indésirables attendus sont un stress généré par une réaction de fuite, puis par l’émersion et la compression dans l’épuisette qui en suivra. Cette nuisance est considérée comme légère car elle sera à chaque fois de courte durée (durée de pêche et d’exondation du poisson de l’ordre de la minute), et réalisée à l’épuisette sur de petits groupes (10 animaux). La seconde nuisance attendue est le stress généré par le changement de bac des poissons utilisés pour étudier les niveaux en cortisol, lactate et glucose sanguin des 4 régimes alimentaires. Cette nuisance est également considérée comme légère car ce transfert sera fait dans des bacs identiques à ceux d’où proviennent les poissons. Une nuisance faisant l’objet de cette demande d’autorisation est le prélèvement sanguin sur l’ensemble des poissons inclus dans cette demande, soit 320. Il s’agit de prélever du sang des bars alimentés différemment au cours de la phase d’imprégnation, afin de réaliser par la suite différents dosages. Cette nuisance est considérée comme modérée car ces prélèvements seront réalisés sur des bars préalablement anesthésiés. La nuisance provoquée par la piqûre d’aiguille ne sera donc pas ressentie par le poisson. Le prélèvement sanguin sera d’une durée inférieure à la minute, réalisé une fois par poisson, et suivi immédiatement par la mise à mort de l’animal. La seconde nuisance faisant l’objet de cette demande d’autorisation de projet est la réalisation d’un test de stress sur 80 poissons. En effet, lors de ce test, les poissons seront pourchassés à l’épuisette pendant 1 min et par groupe de 20, ce qui engendrera un stress par une réaction de fuite, avant d’être confinés pendant 5 min à une densité élevée d’environ 60 kg/m3. Cette nuisance est considérée comme modérée en raison des courtes durées d’application de ces stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour réaliser des prélèvements sanguins

Remplacement

Il n’existe pas à notre connaissance d’expérimentations déjà décrites dont le but est de montrer l’intérêt de cet extrait spécifique de micro-algue, Galdieria sulphuraria. L’objectif de ce projet étant de démontrer que ce produit amène des atouts supérieurs en terme de stress et d’immunité par rapport à d’autres micro-algues et en particulier à la spiruline, il n’est pas possible d’en faire abstraction. Pour ce type d’approche, il n’existe pas aujourd’hui de méthodes alternatives à l’expérimentation animale.

Réduction

Il a été choisi en amont de ce test de réaliser 4 réplicas d’analyse par régime alimentaire. Ce nombre de répétitions est un bon compromis entre l’effort à réaliser au cours de l’étude (en termes de prélèvements, de matériel, de maintiens des animaux) et la puissance statistique permettant de mettre en évidence des différences significatives. En fonction du type d’analyses, du volume de sang prélevable par poisson, et de la puissance statistique souhaitée, il a été déterminer qu’il nous fallait 10 poissons par prélèvement pour les analyses immunitaires (soit 40 poissons par régime alimentaire et 160 poissons au total), et 5 poissons par prélèvement pour les analyses liées au stress (soit 40 poissons par régime alimentaire et 160 poissons au total). Ce nombre d’animaux a été réduit au maximum, en tenant compte de la densité d’élevage des poissons pour obtenir un optimum pour le bien-être des animaux, sans nuire aux besoins analytiques. Les données issues de cette étude seront analysées statistiquement.

Raffinement

La procédure expérimentale a été conçue pour minimiser les dommages causés aux animaux. Par exemple, les pêches et pourchasses de poissons seront réalisées avec des équipements adaptés (bacs et épuisettes sans parties contondantes) ne risquant pas de blesser les poissons, et la taille des lots de poissons échantillonnés sera réduite à 10 poissons maximum afin de limiter la compression au sein de l’épuisette. Les 160 poissons changés de bacs seront acclimatés pendant 96h avant la réalisation des tests de stress. Les poissons pêchés afin de subir une prise de sang seront immédiatement sédatés pour diminuer le stress et l’inconfort de l’animal. Lors des phases de confinement des tests de stress, une attention particulière sera portée sur le maintien d’une teneur en oxygène dissous supérieur à 90% dans les seaux, via un bullage faible mais continu d’oxygène. De même, la qualité de l’eau utilisée pour le confinement sera identique à celle des enceintes d’élevage. Tout cela afin que seul le volume restreint et donc la charge plus importante en poissons soit de nature à engendrer un stress.

Choix des espèces

Le bar commun est une espèce de poisson marin carnivore dont l’aquaculture est bien développée en France et en Europe (3ème espèce de poisson marin produite), mais pour laquelle des voies d’amélioration restent à trouver, notamment vis-à-vis de l’immunité et du stress. Concernant l’immunité, malgré le fait que des vaccins existent, certains phénomènes de mortalité massive (ex : vibrioses) ont toujours lieu dans les élevages dans certaines conditions, et des solutions restent à trouver, qu’il s’agisse des conditions environnementales ou du statut immunitaire du poisson. En ce qui concerne le stress, plusieurs études scientifiques ont mis en évidence que le bar y est particulièrement réceptif (en terme d’augmentation du cortisol et du lactate sanguin), ce qui en fait un bon candidat pour notre étude. D’un point de vue économique, une diminution de cette sensibilité au stress pourrait améliorer les performances de ce poisson en élevage. Il s’agit d’animaux juvéniles d’environ 15 g au moment de la réalisation des procédures. Il s’agit d’un poids standardisé pour les essais zootechniques menées au sein de notre structure. Cette taille permet de réaliser des prélèvements sanguins d’un volume suffisant pour la réalisation des analyses prévues dans cette étude.