Bien-être animal

60 chèvres laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réutilisées dans d'autres projets. Elles subissent un unique prélèvement sanguin à la jugulaire, sous deux régimes alimentaires, pour tester un supplément d'oméga-3 censé remplacer un traitement hormonal progestatif en insémination. Le porteur indique que le supplément peut réduire l'appétit ou provoquer des troubles digestifs, et que le prélèvement cause une douleur légère et brève. Le projet vise à valider une preuve de concept déjà obtenue chez la brebis.

Objectifs

L’Insémination animale (IA) a un rôle central pour l’organisation des schémas de sélection. L’IA est pratiquée en élevages de petits ruminants quasi exclusivement après le traitement des femelles avec un protocole hormonal d’induction et de synchronisation des chaleurs et des ovulations. Ce traitement a également l’avantage de rendre possible la reproduction hors saison sexuelle et de répondre ainsi à la contrainte de la saisonnalité de la reproduction des filières ovine et caprine pour pouvoir étaler la production tout au long de l’année. Or, le contexte sociétal et réglementaire de l'élevage incite fortement à la recherche de traitements alternatifs excluant l’utilisation d’hormones. Chez les ovins et caprins, des méthodes alternatives à l’induction et synchronisation hormonale des ovulations existent, notamment « l’effet mâle » qui consiste à stimuler l’activité ovulatoire des femelles en anœstrus saisonnier (au repos sexuel) par leur exposition à des mâles sexuellement actifs. La 1ère ovulation induite par cet « effet mâle » est très intéressante pour l’IA (synchronisation sur 24h) mais elle n’est pas fertile car le corps jaune formé (structure ovarienne qui sécrète de la progestérone, hormone essentielle pour le maintien d’une gestation) régresse de façon prématuré (cycle court). A ce jour, le seul moyen de prévenir ces cycles courts nécessite un prétraitement des femelles avec une hormone, la progestérone (ou des analogues de synthèse). Un protocole combinant un traitement hormonal progestatif et l’effet mâle est en cours de déploiment sur le terrain en élevages ovins et caprins pour la pratique de l’IA. Ce projet vise à developper une stratégie alimentaire pour remplacer ce traitement progestatif. Une étude prealable réalisée chez la brebis a montré qu’une supplémentation alimentaire en acides gras oméga-3 diminue significativement la fréquence des cycles courts infertiles induits lors d’un effet bélier. L’objectif de ce projet est de tester cette stratégie chez la chèvre laitière pour valider la preuve de concept dans cette espèce.

Bénéfices attendus

Validation de la preuve de concept sur l’utilisation d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 pour prévenir les cycles courts induits par effet mâle chez les caprins. Ces résultats préliminaires attendus permettront ensuite de construire un nouveau projet autour de cette stratégie alimentaire dans l’objectif de developper un protocole de supplémentation efficace permettant de remplacer le traitement progestatif associé à l’effet bouc qui est nécessaire pour supprimer les cycles courts en vue de la pratique de l’insémination animale sans utilisation d’hormones.

Procédures

1 seul prélèvement sanguin sur animal vigile par individu. Le prélèvement sera réalisé par ponction à la veine jugulaire et dure moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

La supplémentation alimentaire, étant basée sur un apport lipidique, peut entrainer une diminution de l’apetit qui se retablira à l’arret de la supplémentation. Cet effet sera surveillé par la mesure journalière de la quantité de fourrage et du concentré non consommé par les chèvres. Le supplément lipidique de la ration pourrait aussi entrainer des troubles digestifs (i.e diarrhées), le cas écheant l’animal sortira de l’expérimentation dès l'appariton des symptômes. Si les troubles digestifs se généralisent dans le lot, l’expérimentation sera arreté. La diminution de l’apétit et l’apparition d’éventuels troubels digestifs est dépendante de la quantité de lipides ingérés. C’est pourquoi, nous supplémenterons la ration avec une quantité de microalgues n’ayant pas entrainé une perte d’apétit ni des signes digestifs indésirables lors de l’essai preliminaire réalisé chez la brebis. Lors de la prise de sang (par ponction à la veine jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Cette intervention n’entraine pas d’altération de l’état général. Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. La contention des animaux pour la prise de sang par les expérimentateurs animaliers (en binôme) est faite dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) pour faciliter la contention et en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des prcédures (alimentation, traite, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Une surveillance de l’état général des animaux et du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée afin de detecter tous signe de dégradation.

Devenir

Les animaux expérimentaux pourront être réutilisés dans d'autres projets sous réserve d'un avis favorable du vétérinaire sanitaire de l'EU.

Remplacement

L’étude de l’effet d’une supplémentation alimentaire avec des acides gras oméga-3 sur la durée du 1er cycle ovulatoire induit par effet mâle ne peut être réalisée qu’avec l’utilisation d’animaux vivants. Aucune alternative n’existe.

Réduction

Le projet utilisera 60 chèvres au repos sexuel réparties en 2 lots de 30 individus (un lot supplémenté et un lot non-supplémenté). La variable à étudier sera la proportion de chèvres developpant un cycle court lors de la 1ère ovulation induite par l’effet bouc. Un calcul de puissance a été réalisé sur cette variable afin de déterminer le nombre de chèvres par lot. La fréquence de cycles courts attendue dans le lot témoin non supplémenté est de 85 % au minimum. Notre objectif est de diminuer cette fréquence à 50% (effet notable) dans le lot supplémenté. Avec 30 chèvres par groupe nous pourrons montrer une difference de 35% (85% vs 50%) . Pour comparer la fréquence des cycles courts des 2 lots de chèvres nous utiliserons le test exact de Fisher.

Raffinement

Les chèvres seront dans leurs conditions d’élevage habituelles (en groupe) dans un bâtiment d’élevage conventionnel sur litière paillé (surface de 2m carrés par tête) et feront l’objet d’une surveillance journalière pendant toute la durée du protocole. Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Les prelevements de lait se feront manuellement sur leur poste à la salle de traite, ne nécessitant pas de contention supplémentaire. Les prélèvements de sang sont réalisés par ponction veineuse à la jugulaire par du personnel qualifié. La contention des chèvres pour les prélèvements sanguins se fera dans un espace réduit (entre des claies ou au parc de tri) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Lors des prises de sang, les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général (pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité). Le poil court des chèvres permet une visualisation aisée des veines. Une surveillance du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite), d’un hématome voire d’une infection. Le cas échéant, un baume végétal décongestionnant, antiseptique et cicatrisant pourra être appliqué en massage sur les veines (Vetebiol). Une surveillance journalière de l’état général des animaux sera aussi réalisée. En cas de signes de maladie (fièvre >40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé sur 48h, anorexie, perte de poids >à 15%...) un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.

Choix des espèces

La chèvre est l’espèce cible sur laquelle nous voulons valider la preuve de concept. L’étude sera réalisée avec des chèvres adultes primipares et multipares en lactation, étant traites 2 fois par jour (matin et soir). Il s’agit du profil de chèvres adultes mises à la reproduction chaque année dans l’élevage.

400 ovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis conservés à l'élevage, 240 agnelles comme reproductrices et 160 agneaux dirigés vers l'engraissement. Les procédures comprennent des prises de sang répétées, des prélèvements de fèces et une contention prolongée pour des observations comportementales. L'objectif déclaré est de valider des indicateurs du bien-être des animaux non-humains élevés en plein air et de tester une sélection génétique au service des filières ovine et caprine. Le porteur affirme qu'aucune alternative aux observations in situ n'existe.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont i) de développer et valider de nouveaux indicateurs comportementaux contribuant à l’évaluation du bien-être animal (BEA) en conditions extensives, ii) d’évaluer l’impact de sélections génétiques divergentes pour la réactivité sociale ou à l’humain sur le BEA en élevage plein air, et iii) de caractériser la réactivité en lot de ces lignées en réponse à des manipulations d’élevage par l’humain et à la séparation mère agneaux lors du sevrage. Validation d’indicateurs comportementaux du BEA : l’évaluation globale du BEA repose sur une approche multicritères en privilégiant le plus possible des indicateurs mesurés sur les animaux. Quatre principes sont évalués en : alimentation, logement, santé et comportement approprié. Les grilles d’évaluation existantes concernent les animaux en bergerie et nécessitent d’être adaptées à l’élevage en plein-air, en particulier pour les critères comportementaux. Le premier objectif est de définir des indicateurs comportementaux mesurables dans les conditions d’élevage sur parcours, lors de chantiers d’élevage et de standardiser les conditions de mesure et tester la reproductibilité des indicateurs.

Bénéfices attendus

Sur le plan académique, ce projet permettra d’accroitre les connaissances sur les liens entre la génétique des comportements relationnels (animal-animal, animal-humain) et bien-être animal.

Procédures

Prises de sang : quatre prises de sang seront réalisées sur les agnelles et échelonnées dans le temps (3, 4, 6 et 8 mois d’âge). Une seule prise de sang sera réalisée sur les agneaux mâles. Les prises de sang seront rapides (1 à 2 minutes) et effectuées par un personnel habilité, compétent, avec des animaux familiarisés à la manipulation et avec du matériel adapté. Prélèvements de fèces : trois prélèvements seront réalisés sur les agnelles (4, 6 et 8 mois d’âge). Les agneaux mâles ne sont pas concernés par ces prélèvements. Les interventions seront brèves (1 minute) et réalisées par des personnes expérimentées et familières des animaux.

Impact sur les animaux

Cette étude ne modifie pas la conduite habituelle d’élevage des animaux impliqués que ce soit les agnelles de renouvellement ou les agneaux mâles destinés à l’engraissement. Les principaux risques d’effets indésirables de l’étude sont : i) un accroissement potentiel du stress lié à des temps d’intervention un peu rallongés lors des manipulations d’élevage par rapport aux durées habituelles des manipulations, ii) une possible douleur temporaire. En effet, cette étude prévoit des observations pour caractériser le niveau de bien-être des animaux qui nécessitent une contention plus longue des animaux (mesures dans le couloir de pesée, lors de chargement en bétaillère). Elle prévoit également des mesures de réactivité physiologique et sanitaire qui nécessitent des prélèvements de sang et des collectes de fèces pouvant générer temporairement de la douleur.

Devenir

Les 240 agnelles restent dans l'élevage, en plein air sur parcours, et poursuivent leur carrière en tant que reproductrices. Il en est de même pour les 160 agneaux qui rejoingnent leurs congénères à l'engraissement.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative possible à l’utilisation d’animaux et aux observations in situ compte tenu de l’objectif du projet qui porte sur l’évaluation du bien-être d’ovins placés dans des conditions d’élevage extensives. La finalité de ce projet est de proposer aux filières de petits ruminants (ovins et caprins) i) des indicateurs d’évaluation du bien-être animal (BEA) pour les conditions extensives et ii) des critères comportementaux de sélection génétique en vue de favoriser l’adaptation des ovins à leur environnement d’élevage plein air intégral contribuant ainsi à améliorer leur BEA.

Réduction

La stratégie de réduction repose sur les critères zootechniques, statistiques, éthologiques et environnementaux. Le premier critère pris en compte est celui du taux de renouvellement appliqué au troupeau d’ovins allaitants qui correspond à 30% des 280 brebis reproductrices soit 80 agnelles. D’un point de vue de l’éthologie, un nombre minimum d’animaux est nécessaire au sein d‘un groupe pour permettre l’expression des interactions sociales et des comportements de groupe. Pour l’espèce ovine élevée en condition extensive, nous avons fixé ce nombre minimum à 20 animaux par lot sur la base du comportement grégaire des animaux. Du point de vue statistique, cet effectif de 20 individus par lot permet de mettre en évidence des différences significatives entre les 4 lignées sur des critères comportementaux autres que ceux utilisés pour les sélections génétiques. La répétition des mesures sur 3 années consécutives pour les agnelles et sur 2 années pour les agneaux, permettra de prendre en compte la variabilité d’origine environnementale.

Raffinement

Les agnelles et agneaux sont élévés sous la mère puis en groupe après le sevrage, en milieu naturel avec accès à l'eau, abris naturels (buis, genévriers, chênes ...) et complémentation alimentaire. Pendant toute la durée de l'expérimentation, le personnel qualifié assurera quotidiennement le suivi élevage (eau propre à volonté, aliment complémentaire, gestion du pâturage) ainsi que l'observation des animaux. Pour les prélèvements, le matériel de contention est adapté aux ovins, les animaux y sont habitués.

Choix des espèces

L'objectif est de caractériser le bien-être d’ovins en situation d’élevage en plein air intégral afin de tester si une sélection génétique sur le comportement peut contribuer à la robustesse des ruminants dans une optique d’élevage durable. Les animaux sont issus de 4 lignées génétiques sélectionnées de façon divergente sur des caractères comportementaux (+/- sociaux ; +/- tolérants à l’humain). L’ovin est considéré comme espèce-cible et espèce-modèle, plus pertinent qu'un autre modèle pour les ruminants d’élevage de par sa taille réduite et son adaptation pour des zones défavorisées. Les 240 agnelles seront utilisées sur une période allant du sevrage (~80±7 jours d’âge) à 8 mois d’âge. Compte tenu des contraintes expérimentales du projet impliquant l’élevage séparé des 4 lignées pour s’affranchir d’éventuelles contagions émotionnelles d’une lignée à une autre, et des contraintes d’élevage spécifiques à la conduite des animaux, notre choix s’est orienté vers l’utilisation d’agnelles de moins d’un an. L’élevage en plusieurs lots pendant plus de 4 mois est en effet incompatible avec la conduite raisonnée du pâturage des différentes parcelles à disposition. S’agissant des agnelles de renouvellement, et pour maximiser l’écart entre les lignées en choisissant des individus extrêmes, il est nécessaire de disposer de leur propre valeur génétique pour les critères de réactivité sociale ou à l’humain mesurés dans les tests comportementaux appliqués 10 jours post-sevrage. L’évaluation du BEA sera réalisée à 4, 6 et 8 mois d’âge (respectivement fin d’été, automne, début hiver). Il est important de pouvoir caractériser ces agnelles le plus possible intra lignée mais pour des raisons pratiques liées aux contraintes d’élevage, la conduite en 4 lots ne sera possible que pendant 3 à 4 mois. Ainsi, les mesures à 4 et 6 mois d’âge se dérouleront sur les agnelles élevées intra lignée, puis regroupées pour les mesures à 8 mois d’âge (4 lignées en un seul lot). Les 160 agneaux mâles seront utilisés pendant la semaine suivant leur sevrage pour les mesures de réactivité en lot par lignée. Pour caractériser la réactivité lors de la séparation mère jeune, il est important de réaliser les mesures dès la séparation. Le choix des agneaux mâles pour caractériser cette réactivité sera fait sur ascendance immédiatement au moment du sevrage, sans attendre le passage par les tests comportementaux pour la sélection.

550 sandres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester l'effet de biomolécules végétales sur leur croissance et leur immunité en aquaculture. Chaque poisson est sédaté pour des mesures répétées, et 450 subissent une prise de sang avant d'être tués pour prélever sang, foie, rate et cerveau. Le porteur indique que 100 poissons pourraient être placés dans une structure d'élevage en l'absence de mortalité, sous réserve d'un avis favorable de la structure de bien-être animal et des services vétérinaires, faute de quoi ils seraient tous tués. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune modélisation ni simulateur ne peut suppléer l'expérimentation dans ce domaine.

Objectifs

Avec une demande mondiale croissante en protéines de poisson et la stagnation des captures halieutiques, les productions aquacoles ont fortement augmenté ces dernières décennies et représentent désormais 46% de l'offre mondiale de poissons. La majorité de cette offre provient de l'aquaculture continentale. Cependant l'intensification des modes de production soulève de nombreux défis environnementaux. Ainsi les antibiotiques et autres produits pharmaceutiques souvent appliqués à haute densité peuvent s'accumuler sur les zones de production. Récemment l'émergence d'agents pathogènes résistants a conduit au développement de stratégies visant à minimiser l'utilisation des antibiotiques pour oeuvrer à un développement plus durable de l'aquaculture. Le sandre européen (Sander lucioperca) est un poisson de consommation très populaire et une espèce aquacole très prometteuse en Europe. Toutefois cette espèce, en cours de domestication, reste très sensible aux facteurs de stress environnementaux et aux manipulations. Ces dernières années, une attention croissante a été accordée aux plantes en tant qu'immunostimulants et alternatives à la chimiothérapie conventionnelle pour réduire le stress et améliorer la croissance et l'immunité des poissons avec un usage soit comme additifs alimentaires soit en balnéation.

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus viseront à démontrer le rôle bénéfique de biomolécules d'origine végétale présentes dans les systèmes aquaponiques sur la santé et le bien-être des poissons et conforter l'hypothèse que les plantes cultivées en aquaponie, sont non seulement une ressource agronomique pour l'alimentation humaine, mais également un lévier agroécologique à mobiliser pour permettre un biocontrôle de la santé des poissons. En conséquence, une réduction de l'usage des pestides en aquaculture est visée à plus long terme. Cette perspective est particulièrement innovante dans le secteur de la pisciculture en condition hors-sol.

Procédures

Les animaux sont soumis à des manipulations pour les suivis de croissance individuelle et seront à ce titre sédatés. Cela concerne tous les animaux des deux expériences (1 - effets de biomolécules apportées par un dopage de l'eau, 2 - effets de biomolécules apportées par les exsudats racinaires). Ces pesées et mesures individuelles seront réalisées à T0, T42 (exp. 1 uniquement) et T84. Les pesées et mesures des poissons, y compris la phase d'anesthésie, durent au maximum 3 minutes. Aux trois dates T0, T42 et T84, des prélèvements de matrices biologiques (sang, prélèvement de moins de 3 minutes) seront réalisés sur des poissons préalablement anesthésiés (5 poissons par aquarium, 450 poissons au total).

Impact sur les animaux

Le travail s'inscrit dans le domaine de la recherche appliquée ce qui explique que les animaux sont placés dans des conditions simulant des conditions et environnements proches de conditions rencontrées en élevage (qualité d'eau). Toutefois nos conditions sont très éloignées d'un milieu d'élevage, par exemple nous sommes très éloignés d'une densité de 50 kg/m3 appliquée en élevage commercial. Cependant, en termes de nuisances ou d'effets indésirables, soulignons que le projet nécessite l'application de sédations (contrôles de croissance) et d'anesthésies (prise de sang) qui impliquent une manipulation et une émersion temporaire des poissons.

Devenir

Procédure 1 - Suivi de croissance : Cela concernera la totalité des 550 sandres qui seront utilisés pour les deux expériences (400 pour l'expérience 1, 150 pour l'expérience 2). Procédure 2 - Evaluation de l'état de stress et du statut immunitaire : Cela concernera 450 sandres (300 pour l'expérience 1 et 150 pour l'expérience 2), ils seront tous mis à mort pour les prélèvements de matrices biologiques. Sur les 450 sandres utilisés, 450 seront mis à mort et 100, en l'absence de mortalité durant la conduite des expérimentations, seront réhabilités (placement dans une structure d'élevage). Les 100 poissons restant en vie seront tous donnés à un pisciculteur sous réserve d'un avis favorable de la SBEA et des Services vétérinaires. Dans le cas contraire, ils seront tous mis à mort.

Remplacement

Les systèmes de production en aquaponie sont des systèmes agronomiques émergents représentant des systèmes multitrophiques complexes (production de plusieurs organismes vivants dans le même milieu de vie) qui sont très peu étudiés. Très peu de travaux concernent l'étude de ces systèmes et encore moins les effets des plantes et des biomolécules qu'elles produisent via leurs racines (exsudats racinaires) sur la physiologie des poissons. Aussi il n'existe aucune modélisation ou simulateur capable de suppléer l'expérimentation. A ce jour, il n'est pas possible de remplacer l'exprimentation dans ce domaine.

Réduction

Dans le but de réduire au maximum le nombre d'animaux mobilisés pour cette étude, nous avons conçu des expérimentations dans des petites unités expérimentales et même des petits pilotes aquaponiques que nous avons spécialement conçus. Nous avons minimisé le nombre des prélèvements intermédiaires en nous focalisant surtout le prélèvement final (T84). Ainsi les prélèvements des matrices biologiques (sang, foie, rate, cerveau) se feront sur un nombre limité d'individus et un maximum de matrice sera prélevé sur un même poisson. Cette stratégie a été décidée sans altérer la puissance statistique de nos expériences (analyse sur 5 poissons par réplica).

Raffinement

Les expériences seront conduites dans une plateforme spécifique et particulièrement adaptée à ce type d'expérience. La plateforme a été conçue pour sécuriser au maximum les conditions d'élevage des poissons (contrôle de l'environnement et de la qualité d'eau) dans des box isothermes et insonorisés protégeant les animaux. Le personnel est particulièrement compétent et sensibilisé aux règles à respecter. De plus, le sandre est une espèce que nous maitrisons bien, puisque nous menons des expérimentations sur cette espèce depuis 10 ans. Pour toute manipulation d'un animal (ex : contrôle de croissance), nous pratiquons la sédation, avec le respect d'un jeûn préalable d'un jour, sur la base d'un protocole validé par notre vétérinaire référent.

Choix des espèces

Le sandre a été choisi car cette expérience vise au développement de l'élevage du sandre en aquaponie. Tous les sandres utilisés seront des juvéniles d'un moyen initial modeste (15 g) ce qui permet d'avoir des animaux de poids suffisant pour les prélèments de matrices biologiques, comme le sang, et assez petits pour limiter les biomasses dans les unités expérimentales (risques limités d'une éventuelle dégradation de la qualité d'eau - production d'ammoniac ou consommation en oxygène) et observer des effets sur la croissance. Plus les animaux sont juvéniles, plus leur potentiel de croissance est élevé.

20 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque rat reçoit du dihydrogène par inhalation, injection ou gavage, puis reste enfermé dans une enceinte de mesure jusqu'à quatre heures, séquence répétée huit fois sur quatre mois d'hébergement. Le porteur décrit comme seules nuisances celles liées au gavage, à l'injection et à l'isolement, et précise que les rats seront tués en fin de protocole pour doser le gaz dans leurs organes. Sur le remplacement, il affirme que la complexité des états physiologiques étudiés ne peut être reproduite par un modèle cellulaire ou une simulation informatique.

Objectifs

Le dihydrogène (H2) est un biomarqueur classique en explorations fonctionnelles digestives qui suscite un intérêt majeur notamment par ses propriétés anti-oxydantes. Pour comprendre la bio-distribution de H2, ou appréhender les effets d’un traitement par hydrogénothérapie, il convient de mettre au point et mesurer l’H2 in vivo ou dans les excreta: urine, fèces, sueur, ou gaz expirés qui sont le reflet de l’hydrogène présent dans les tissus. La procédure expérimentale comprend des séries d’administration d’H2 sous différentes formes suivi d’une mesure dans un appareillage dédié, basé sur le principe d’une chambre de pléthysmographie corps entier, et développé spécifiquement pour ces mesures. Les animaux seront placés « sous cloche » pendant une durée de 1 à 4 heures.

Bénéfices attendus

Le protocole décrit dans cette demande permettra (i) d’accéder à la quantité absolue de H2 délivrée par chaque méthode de délivrance d’H2, (ii) d’accéder à la pharmacocinétique d’élimination du H2 selon les différentes voies d’administration, (iii) de classifier différentes méthodes de délivrance d’H2 par degré d’efficacité, (iv) d’établir une procédure standard utilisable dans tous les protocoles posant la question de la mesure de gaz expirés de façon non invasive en offrant la possibilité de suivre les animaux longitudinalement. A terme, ce protocole permettra de réduire de façon drastique la quantité d’animaux utilisés dans les protocoles se posant la question des gaz expirés. Ces expérimentations vont tendre à se multiplier avec l’augmentation croissante des études sur le microbiote sur tous les modèles rongeurs en lien avec les maladies reliées directement ou indirectement au microbiote intestinal ou à des variations de gaz expirés (CH4, H2, …).

Procédures

Les animaux seront soumis à une hydrogénothérapie par inhalation, injection, ou gavage à l’issue de laquelle ils seront placés dans l’enceinte de mesure pendant au maximum 4h00 consécutives. Ils seront surveillés par l’expérimentateur. Chaque séquence est espacée d’un minimum d’une semaine sur les 4 mois d’hébergement (soit 8 séquences de mesures).

Impact sur les animaux

L’administration d’H2 ne rapporte aucun effet indésirable chez l’homme. Les seuls effets indésirables prévus sur les animaux sont donc ceux habituellement liés au gavage, à l’injection et l’isolement dans l’enceinte de mesure.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour des dosages ex vivo de H2 sur les organes.

Remplacement

La présente étude fournit une preuve de concept de la mesure de gaz exhalés, en particulier H2, chez le rongeur de manière non invasive. Cette technique pourra être appliquée à différentes situations physiologiques complexes, notamment l’effet d’un régime particulier générant ou non des gaz intestinaux, de la récupération à l’effort, ou à un stress oxydatif brutal de type infarctus ou d’une inflammation chronique. La complexité des différents états physiologiques ne peut pas être remplacée par un modèle cellulaire ou une simulation computationnelle

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux, des séquences hebdomadaires d’hydrogénothérapie suivie d’une mesure seront établies sur les mêmes animaux. Chaque animal subira donc plusieurs fois une même séquence de mesure au cours de sa vie. Le modèle rat permettra donc d’accéder à la variabilité intragroupe en classant les méthodes d’administration par degré d’efficacité, avant la mise à mort permettant des études ex vivo. Le nombre minimum d’animaux nécessaire a été choisi pour obtenir des résultats cohérents analysables par des statistiques fiables.

Raffinement

Le protocole de mesure des gaz expirés est non invasif. Aucun enrichissement, alimentation et abreuvement ne seront apportés pendant la mesure qui durera au maximum 4h00 car cela pourrait apporter un biais important (par exemple, la digestion des fibres de bois ou de carton est source de dihydrogène). Cependant, une observation minutieuse des animaux et des capteurs pendant la mesure sera renforcée pour détecter le moindre signe de mal-être.

Choix des espèces

Les similitudes anatomo-physiologiques du tractus digestif du rongeur et de l’homme permettent d’obtenir une comparaison fiable des données obtenues et une meilleure compréhension de la biodistribution de H2 dans l’organisme dans les situations physiopathologiques étudiés. Nous utiliserons des jeunes rats adultes de 8 semaines (7 à 9) au début des expériences, sevrés et matures sur le plan immunologique, pour limiter les effets intra- et inter-individuels. Ce sont les animaux les plus couramment utilisés en pharmacologie de sécurité. De plus, le rongeur représente un bon modèle d’étude en nutrition/microbiote ou dans les réponses anti-cancéreuses couplées au microbiote.

51 brebis gestantes vont être utilisées, gardées vivantes puis réutilisées dans d'autres projets, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque brebis subit une prise de sang de cinq minutes sur animal vigile, pour chercher dans le sang maternel des marqueurs de bonne santé placentaire et réduire la mortalité des agneaux nouveau-nés. Le porteur indique que la prise de sang peut provoquer un léger stress. Il affirme que le recours à la brebis est "indispensable" puisqu'il s'agit de collecter du sang au cours de la gestation.

Objectifs

Dans l'espèce ovine, la mortalité néonatale affecte près de 15 à 20% des jeunes et reste un enjeu important tant du point de vue du bien-être animal qu’économique. Les causes de cette mortalité sont nombreuses, néanmoins elle résulte principalement de mort-nés et/ou d’un retard de croissance d'origine gestationnelle. Le placenta, organe transitoire à l’interface entre la mère et le foetus, joue un rôle primordial dans la communication entre la mère et le foetus et dans la mise en place de phénomènes adaptatifs. Il apparaît donc crucial d’étudier les mécanismes d’adaptations placentaires mis en place au cours de la gestation chez la brebis afin de pouvoir identifier des marqueurs de la bonne santé placentaire dans le sang maternel et de les utiliser ultérieurement dans le suivi de complications gestationnelles.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont ciblés pour la filière ovine et visent à identifier des marqueurs de la bonne santé placentaire permettant de développer des stratégies de correction au cours de la gestation limitant la mortalité néonatale.

Procédures

Des prises de sang seront réalisées sur animaux vigiles, soit un prélèvement d'une durée de 5 min par animal.

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent présenter un léger stress en raison de la prise de sang.

Devenir

- Quel que soit la procédure, les brebis seront utilisées dans d'autres projets.

Remplacement

Le recours à l’animal est indispensable puisqu'il s'agit de collecter des placentas au cours de la gestation et du sang .

Réduction

Lors de la conception du protocole expérimental, nous avons déterminé le nombre d'animaux nécessaire et suffisant à la mise en place de nos protocoles, en nous basant sur une publication scientifique en lien avec la gestation chez la brebis. Pour la mise au point du protocole chirurgical à 3 stades de gestation, nous avons prévu un maximum de 10 brebis gestantes par stades comme dans la publication. Nous arrêterons cette procédure dès qu'elle sera mise au point. Pour définir des marqueurs de bonne santé placentaire, 7 brebis par stade sont prévues, ce nombre est suffisant pour obtenir des résultats suffisamment fiables et robustes.

Raffinement

-Les brebis seront toujours manipulées par lot. -15 jours avant la procédure chirurgicale, les brebis auront une phase d’acclimation avec leur environnement. -Afin de limiter la douleur et la souffrance des animaux, les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale précédée d'une analgésie adaptée et d'une antalgie post-opératoire. Les prélèvements seront réalisés sous coelioscopie pour limiter la taille des incisions et le nombre de points de suture. -Après la chirurgie, les brebis, placées en logette d’isolement, seront suivies pendant toute la phase de réveil. Ces logettes permettent aux animaux de toujours maintenir un lien visuel, sonore et olfactif. Elles auront aussi un ballon et une brosse comme enrichissement. -Un traitement antalgique et/ou antibiotique sera réalisé durant les cinq jours qui suivent la chirurgie, en évaluant les signes de douleurs selon une grille définie dans une publication scientifique (signes de prostration, perte d’appétit, mimiques faciales …) -Le suivi post-opératoire inclura aussi une vérification par échographie du maintien de la gestation, 5 jours post-opératoire puis une fois par semaine pendant 3 semaines. -De plus, les animaux bénéficieront de conditions d’hébergement en troupeau/lot pour favoriser les relations sociales et leur bien-être mais aussi d'enrichissements (ballon, brosse). Ils seront placées le plus possible en situation d'éco-paturage en extérieur (pâture sécurisée dans l'enceinte du centre de recherche) dans la mesure où leur état de santé le permettra (en dehors des périodes de surveillance post-opératoire).

Choix des espèces

Ce projet vise la filière ovine pour limiter la mortalité néonatale, par conséquent l'espèce animale ne peut-être que la brebis. Les brebis adultes, primipares ou multipares, seront âgées de 1 à 4 ans. Nous avons prévu des mises au point chirurgicales à différents temps de gestation (60, 80 et 120 jours de gestation). A 60 et 80 jours, le placenta est en croissance et à 120 jours, il est mature. L'objectif est de maîtriser la procédure chirurgicale puis de collecter le tissu placentaire afin de pouvoir identifier les marqueurs de la bonne santé placentaires le plus tôt possible.