Bien-être animal

16 chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardés vivants et réutilisés à l'issue. Ils subissent huit prélèvements de fèces et de sang sur quatre mois pour tester l'effet du sainfoin sur le parasitisme intestinal, avec un inconfort passager mais sans douleur attendue selon le porteur. Ce dernier présente le sainfoin comme une alternative aux vermifuges chimiques. Il affirme qu'aucun modèle ne reproduit les interactions entre parasites, microbiote et immunité du cheval.

Objectifs

Une trop forte infestation par les parasites intestinaux peut représenter un danger pour la santé du cheval. L’utilisation de vermifuges chimiques est aujourd’hui la méthode la plus couramment utilisée pour lutter contre ces parasites. Cependant l’utilisation trop fréquente de ce type de molécule a des conséquences néfastes dans plusieurs domaines : résistances de la part des parasites intestinaux, conséquences écologiques et perturbation importante du microbiote intestinal des chevaux qui joue un rôle central dans le maintien d’une bonne santé digestive de cet animal. Il parait donc essentiel de trouver des alternatives pour réduire les niveaux d’infestations parasitaires tout en préservant l’équilibre intestinale du cheval. De récentes études supposent que cette dernière dépendrait d’une association bénéfique entre le microbiote intestinal, le parasitisme et l’immunité de l’hôte. Dans un précédent essai, il a été constaté que le type de régime pouvait influencer le niveau d’infestation parasitaire des chevaux et que l’ajout de sainfoin dans des rations riches en céréales (pouvant avoir un effet négatif sur l'écosystème instestinal du cheval) permettait de limiter le parasitisme intestinal. D’après ces observations, on peut donc supposer que l’activité antiparasitaire du sainfoin dépend du type de ration ingérée par le cheval et que l’ajout de sainfoin dans une ration riche en céréales permet de limiter la charge parasitaire des chevaux par le biais du maintien d'un bon équilibre intestinal. Cependant les études effectuées chez le cheval ont été réalisées sur de courtes périodes, c’est pourquoi des recherches supplémentaires sont nécessaires afin d’évaluer l’effet antiparasitaire du sainfoin sur le long terme. De plus, des questions restent soulevées, notamment sur les mécanismes sous-jacents de l’effet antiparasitaire du sainfoin et ses effets sur le microbiote et l’immunité du gros intestin équin. C’est pourquoi l’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet du sainfoin sur le long terme et sur les interactions parasites/microbiote/ immunité dans le cadre d’un régime responsable d’un déséquilibre intestinale.

Bénéfices attendus

Ce projet aura le double bénéfice de : - Mieux comprendre les interactions entre les parasites intestinaux, le microbiote du gros intestin et l’immunité du cheval ainsi que les mécanismes sous-jacents utilisé par le sainfoin pour exercer son action antiparasitaire - Tester le sainfoin, une alternative naturelle de contrôle des parasites, sur le long terme et dans le cadre d’un régime largement utilisé aujourd’hui dans le monde équin. On pourra ainsi évaluer si cet aliment pourrait être utiliser par la suite sur le terrain, dans le but de diminuer la fréquence d’utilisation des vermifuges.

Procédures

Au cours du projet, les chevaux sont soumis à huit prélèvements de fèces et de sang répartis sur une durée de quatre mois. Au minimum, deux semaines séparent chaque prélèvements qui s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes. Les autres semaines, des fèces sont récoltées au sol pour mesurer des paramètres fécaux tout en limitant le nombre de prélèvements sur les chevaux.

Impact sur les animaux

Un lèger inconfort passager pourra être ressenti par les chevaux au moment des prélèvements, mais aucune douleur n'est attendue dans ce projet. De l'huile de paraffine est utilisée pour faciliter les prélèvements de fèces.

Devenir

Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. Les chevaux du groupe adulte pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.

Remplacement

Il n’existe actuellement pas de modèle permettant de reproduire la complexité des interactions entre parasite, microbiote et immunité chez le cheval. Il n’est donc pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants dans cette étude.

Réduction

Les chevaux sont conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux a inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.

Raffinement

Les prélèvements de fèces et de sang ont lieu dans un travail adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. De plus, de l’huile de paraffine est appliquée pour les prélèvements de fèces afin de limiter l'inconfort éventuel. Le nombre de prélèvement de fèces a été réduit au minimum en pratiquant des récoltes de fèces fraiches au sol lorsque cela est possible. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. Ils sont hébergés dans des boxes séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir De plus, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin, et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance.

Choix des espèces

L’essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s’agit de l’espèce cible de cet aliment, et les parasites intestinaux du cheval sont propres à cette espèce. Les chevaux utilisés sont tous adultes (entre 5 et 13 ans au début de l'essai) car c'est le stade physiologique ciblé par l'étude.

8 jeunes bovins vont être utilisés, maintenus en vie et placés à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent un additif alimentaire à base d'épices déjà commercialisé, avec des prélèvements de contenu ruminal par intubation et des prises de sang sur animaux vigiles, quatre fois à un mois d'intervalle. Le porteur indique qu'aucun effet indésirable n'est attendu du produit et que l'intubation peut provoquer une toux passagère. Il justifie le recours aux bovins par le fait qu'ils sont l'espèce cible du produit testé.

Objectifs

Une entreprise a développé un mélange d’épices permettant de stimuler un certains type de glandes salivaires dans la cavité buccale du ruminant, induisant une production accrue de salive riche en substances tampons. Cette amélioration du pouvoir tampon impacte les populations microbiennes présentent dans le rumen de ces animaux, micro-organismes indispensables au bon fonctionnement de l’écosystème digestif. De plus, le pouvoir tampon permis par l’insalivation réduit les risques d’acidoses ruminales (maladie digestive largement répandue en élevage bovin) et permet donc d’assurer une meilleure santé digestive. Dans ce projet, l’objectif est de tester les effets d’un mélange d’épice (déjà commercialisé) à des doses inférieures aux recommandations actuelles sur plusieurs paramètres digestifs (comportement alimentaire, pH ruminal, écosystème ruminal...) et sur les performances des animaux.

Bénéfices attendus

Le produit testé dans ce projet pourrait permettre de diminuer l'acidose ruminal fréquemment rencontrée en élevage et ainsi permettre une meilleure santé digestive chez des animaux recevant des rations classiquement distribuée en élevage mais "à risque".

Procédures

Tous les prélèvements sont réalisés sur animaux vigiles, ne durent que quelques minutes et ont lieu le dernier jour de chaque période expérimental, c'est-à-dire qu'ils seront au nombre de quatre séparés chacun de quatre semaines. Il s'agit d'un prélèvement de contenu ruminal et d'un prélèvement de sang. Les fèces sont récoltés au sol afin d'éviter des fouilles rectales aux animaux.

Impact sur les animaux

Le produit testé dans ce projet étant déjà commercialisé aucun effet indésirable lié à celui-ci n’est attendu. Concernant les prélèvements, l’intubation pour le prélèvement ruminal est un geste fréquemment réalisé, il peut provoquer une toux qui disparaitrait dès le retrait de la sonde. Une gêne légère et passagère peut être éprouvée au moment de la prise de sang, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes.

Devenir

Les huit animaux seront placés à la fin de la procédure expérimentale. En effet, ils recevront un additif alimentaire déjà sur le marché et ne subiront qu'une procédure de classe légère permettant leur placement dans de bonnes conditions.

Remplacement

Le projet doit obligatoirement être conduit avec des animaux vivants, car il n'existe pas d'autre modèle pour observer l'effet d'un additif alimentaire sur la santé du bovin dans sa globalité.

Réduction

Les animaux sont conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux a inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.

Raffinement

Les bovins sont manipulés dans un couloir adapté à leur contention pour éviter tout risque de blessure. La collecte de contenu ruminal est un geste couramment réalisé qui ne nécessite pas d’analgésie ou de sédation. Afin de limiter le nombre de ces prélèvements de contenu ruminal, un bolus intra-ruminal est implanté au début de l'étude afin de suivre le pH ruminal en continu. Pour respecter leur bien-être, les animaux sont logés sur une litière de paille dans des cases voisines leur permettant de se voir et de se sentir. Au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque vache le matin et le soir au moment de la distribution du repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance.

Choix des espèces

L’essai doit nécessairement être conduit avec des bovins car c’est l’espèce cible des produits testés. Il se déroule avec de jeunes bovins (race viande) de 400 à 450 kg au début de l'essai, car c’est souvent une phase critique d’élevage pendant laquelle les éleveurs cherchent à maximiser la croissance en utilisant des rations "à risque". L'inclusion de ces animaux dans l'essai permet donc de mimer les conditions d'élevage.

54 saumons atlantiques vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque poisson est isolé dans un faible volume d'eau moins d'une heure, exposé à une seringue puis infesté par des poux marins, pour comparer une phéromone apaisante et trois analogues censés réduire les infestations en pisciculture. Le porteur indique tuer les poissons avant la métamorphose du parasite pour leur épargner l'irritation la plus sévère, et affirme qu'ils ne peuvent être ni réutilisés ni replacés pour des raisons sanitaires. Il revendique le recours à des "organismes entiers" capables de réagir aux composés, faute de méthode de remplacement.

Objectifs

Il s'agit d'une étude de recherche appliquée investiguant les mécanismes d'action physiologiques de la phéromone apaisante S.N.A.P. (Salmon Nest Appeasing Pheromone) libérée lors de l’éclosion des oeufs de saumon atlantique (Salmo salar). Le copépode marin, Lepeophtheirus salmonis, couramment dénommé "pou du saumon" est un ectoparasite du saumon atlantique, responsable de pertes économiques importantes dans les fermes d’élevage de l’hémisphère nord. Les moyens de lutte actuels sont limités par les problématiques de résistance aux traitements chimiques et de bien-être animal des traitements physiques et mécaniques. L'espèce de salmonidé la plus couramment produite en pisciculture est le saumon atlantique. En dépit de la sélection basée notamment sur la recherche de souches moins farouches, ce poisson continue de présenter des réactions de stress très intenses, aigües, mais aussi chroniques, ayant des conséquences physiologiques importantes, parmi lesquelles on note des altérations des défenses spécifiques et non-spécifiques contre les infections. Ces perturbations sont à l’origine de nombreuses infections bactériennes, virales, fongiques et parasitaires, qui conduisent à l’emploi de différents xénobiotiques (antibiotiques, antiparasitaires, antifongiques, antiseptiques divers), mais aussi de traitements physiques préjudiciables pour le bien-être des poissons, comme les traitements thermiques utilisés lors d’infestation par les poux marins (principalement Lepeophtheirus salmonis). La phéromone S.N.A.P. est une sécrétion composée de l'ester éthylique d'un acide oméga-7 et de l'ester éthylique d'un acide gras saturé. Le produit qui sera utilisé est une composition protégée par un brevet. La phéromone S.N.A.P. augmente l’activité des cellules à mucus de la peau et du tube digestif, et entraîne une diminution de l’attractivité des salmonidés pour les larves infestantes de poux marins. L’objectif de ce programme est de vérifier et comparer l’efficacité d’analogues structuraux de cette phéromone chez le saumon atlantique et d'ainsi mesurer leur capacité à limiter le recours aux traitements médicamenteux.

Bénéfices attendus

La comparaison de la phéromone S.N.A.P. et de ses 3 analogues permettrait de valider leurs effets sur le copépode Lepeophtheirus salmonis et de proposer ce(s) traitement(s) naturel(s) et dépourvu(s) de toxicité, tant pour les poissons, que pour le consommateur et l’environnement, comme alternative aux solutions actuelles. Le contrôle de ces infections et infestations constitue une cause importante de souffrance pour les salmonidés en pisciculture et les nombreuses stratégies actuelles de gestion des poux peuvent, paradoxalement, augmenter le risque de réinfestation en manipulant ou en stressant le saumon atlantique. Ce projet permettra de mettre au point des mesures préventives contre les infestations du saumon atlantique par le copépode Lepeophtheirus salmonis qui seront plus respectueuses du bien être animal que les pratiques actuelles encore autorisées. L'une d'elle consiste notamment à déplacer les saumons atlantiques depuis les cages en mer dans des bassins aménagés sur des bateaux plateformes. Les animaux sont alors plongés dans de l'eau douce chauffée à 37°C (quand l'eau des cages ne dépasse pas 14°C), et ce changement radical d'environnement s'accompagne d'un système de brossage des poissons, avant que ceux-ci ne soient remis en eau de mer.

Procédures

Les animaux seront soumis à un isolement social et à un environnement de volume limité: 1 évènement unique par animal de 1 h maximum. Les animaux seront soumis à l'administration d'un traitement dans le volume d'eau à l'aide d'une seringue, c'est à dire à une perturbation liée à la proximité d'un opérateur et à la présence de la seringue dans le cristallisoir: 1 seul évènement par animal pour 35 poissons (les 7 individus du lot témoin 2 ne sont pas concernés). Temps d'injection de 15 secondes environ. Les animaux subiront l'infestation par les copépodes Lepeophtheirus salmonis: 1 seul évènement par animal de durée maximale d'1 h pour 35 poissons (les 7 individus du lot témoin 2 ne sont pas concernés).

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues pour les animaux sont le recours à un isolement social et la limitation de l'environnement à une enceinte de volume restreint à 5 L d'eau de mer: ces deux contraintes ne sont appliquées que pendant un laps de temps court, celui de la durée du test (< 1h). Deux autres événements potentiellement perturbateurs seront subis par quasiment tous les poissons: l’introduction de la seringue qui permet d'administrer le traitement (durée environ 15 secondes) et l’introduction des copépodes. Le témoin 2 se distingue des autres traitements par le fait qu'il n'y a pas introduction de la seringue dans le cristallisoir. Dans ce cas-là, l'opérateur n'approche donc pas sa main de l'enceinte pour réaliser un traitement. L'irritation engendrée par l’accrochage superficiel des larves de copépode Lepeophtheirus salmonis restera bénigne comme en atteste la littérature scientifique: la brièveté du test ne permet pas en effet à la métamorphose en larve chalimus de s’opérer, ce qui évite l’irritation plus sévère liée à l’ancrage du filament dans la peau du poisson. Les molécules utilisées dans les traitements mis en oeuvre sont sans effets indésirables attendus, soit parce qu'elles ne modifient pas la nature du milieu (absence de traitement ou eau de mer), soit parce qu'il s'agit d'une phéromone apaisante propre à l'espèce considérée, ou d'analogues structuraux de celle-ci, qui sont autorisés comme additifs alimentaires et sont dépourvus de toute toxicité. Ces molécules sont donc inoffensives pour les poissons, notamment à la dose de 6 ppm. Les autres manipulations, pêche, déversement, relèvent de pratiques zootechniques courantes qui ne justifient pas un classement en procédure expérimentale.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure car ils ne peuvent ni être ré-utilisés, ni être replacés, dans ce dernier cas pour des raisons sanitaires.

Remplacement

La présente étude possède une composante physiologique très importante. Elle doit nécessairement porter sur des êtres vivants, qui représentent des systèmes biologiques intégrés, où de multiples organes/tissus fonctionnent de façon associée et coordonnée. En effet, l’utilisation de traitements sémiochimiques est une stimulation sensorielle par exposition à des phéromones qui nécessite l’utilisation d’organismes entiers pouvant détecter et réagir aux composés testés. La détection de ces composés peut engendrer une cascade de réactions physiologiques pouvant mener à une modification du comportement ou de la physiologie de l’animal. Cela ne peut être obtenu et observé que sur animaux entiers pouvant pleinement exprimer leurs comportements et physiologies naturels. Il n'existe pas actuellement de méthodes de remplacement pouvant simuler ces changements suite à une stimulation sensorielle.

Réduction

Préalablement à cette étude, et afin de réduire le nombre de sujets nécessaires à la mise-en-évidence de l’efficacité des différents analogues potentiels, une étude des pharmacophores de la phéromone S.N.A.P. en bioinformatique a été menée, ce qui a permis de réduire leur nombre à 3. Avec les deux témoins (absence de traitement et traitement à l'eau de mer), la phéromone de référence et les 3 analogues, le nombre total de traitements à tester est ainsi ramené à 6. De précédentes études réalisées sur un nombre de sujets similaires par modalité, ont pu, via une ANOVA à un critère, complétée d'un test d'homoscédasticité (test de Levene) et de normalité (Shapiro-Wilk) et en utilisant la méthode des comparaisons multiples de Tukey, montrer une sensibilité suffisante pour mettre en évidence des différences significatives entre traitements. Différentes répétitions de tests comparables ont validé une bonne robustesse et reproductibilité du test d’attractivité, avec 7 sujets par groupe de traitement: c’est le nombre que nous avons retenu, portant l'effectif total d’animaux utilisés dans le test d’infestation à 42: 6 traitements X 7 individus/traitement.

Raffinement

Les manipulations susceptibles d’entraîner stress majeur ou douleur, seront réalisées post-mortem. La mise à l’isolement social et la limitation à un environnement de volume réduit seront limités au temps du test (< 1h). De plus les cristallisoirs seront placés sous une tente en nylon blanc afin d'éviter que la présence et les mouvements des opérateurs à proximité, ou qu'une intensité lumineuse trop forte, ne génèrent une perturbation supplémentaire des poissons. La fixation des copépodes, à la surface de la peau, reste une irritation bénigne et superficielle, ainsi qu’en témoigne la littérature. Les poissons sont sacrifiés avant la métamorphose du copépode Lepeophtheirus salmonis en chalimus, ce qui écarte les animaux de l'infestation par ce stade du parasite qui possède un ancrage cutané générateur d’inflammation.

Choix des espèces

Il s’agit de l'espèce de salmonidés la plus massivement produite en aquaculture. Les saumons seront au stade smolt, jeunes sujets pesant environ 200g. Ce stade est compatible avec le test d’attractivité, les smolts constituant la population la plus attractive pour les poux.

160 médakas vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité légère. Les poissons, dont le gène auts2a est modifié par CRISPR, sont isolés huit heures pour des tests comportementaux d'apprentissage, puis tués par surdose d'anesthésique. Le porteur étudie la transmission à la descendance d'effets liés à ce gène qu'il dit impliqué dans plusieurs pathologies humaines dont l'autisme. Il affirme qu'il n'existe pas d'alternative à l'animal vivant pour observer des réponses comportementales issues d'une fécondation naturelle.

Objectifs

Des températures suboptimales lors de la période de reproduction ont montré une baisse de l’expression maternelle d’un gène, auts2a, impliqué dans de nombreuses neuropathologies humaines : Trouble du spectre autistique, schizophrénie, Retard mental, etc … . Ce projet vise à comprendre les mécanismes moléculaires des stades précoces du développement embryonnaire qui entrainent des modifications des phénotypes comportementaux chez une espèce de poisson modèle, le médaka (Oryzias latipes). Par une approche d’édition de génome (CRISPR/Cas9) nous réaliserons deux lignées de médaka n’exprimant pas la protéine auts2a, ce qui nous permettra de réaliser des phénotypages comportementaux et moléculaires.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra de mieux comprendre les effets intergénérationnels de stress parentaux, par exemple thermiques liés au réchauffement climatique, sur les comportements adaptatifs de la descendance chez des poissons d'élevage. L'identification du rôle clé joué par le gène auts2 dans cette transmission chez un poisson modèle contribuera à renforcer les connaissances scientifiques sur la transmission maternelle et/ou paternelle de ce gène impliqué dans de nombreuses pathologies humaines.

Procédures

Les animaux seront isolés pendant 8h afin de s'habituer à un nouvel environnement (nous déterminerons ainsi leurs capacités d'apprentissage des caractéristiques nouvelles de cet environnement). Cet isolement entraîne un stress modéré pour le médaka puisque son activité de nage redevient régulière et le poisson remonte en surface (indicateur d'absence de stress) après moins d'une heure.

Impact sur les animaux

Les phénotypes entraînés par la mutation n’induisent pas de souffrance et ne sont donc pas dommageables pour l’animal (il s’agit essentiellement de modifications des réponses émotionnelles et cognitives bénignes).

Devenir

Mise à mort selon la réglementation en vigueur pour l'espèce (surdose d'anesthésie)

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative à l’utilisation des animaux dans cette expérimentation car nous recherchons précisément des mécanismes intervenant pendant une fécondation naturelle perturbée par la modification ou l’absence d’une protéine impliquée dans le neurodéveloppement ainsi que les réponses comportementales des poissons (vivants donc) issus de cette fécondation.

Réduction

Concernant les tests comportementaux, nous comparerons 4 génotypes différents, avec un nombre équitable de femelles et de mâles par génotype, ce qui nécessite un minimum de 20 poissons (10 femelles et 10 mâles) par génotype pour réaliser des tests statistiques robustes.

Raffinement

Les animaux sont élevés dans les conditions optimales de l’espèce (température, photopériode, qualité d’eau, densité). Les manipulations des animaux seront réalisées le plus rapidement possible pour limiter le stress. Pour les tests comportementaux, les conditions environnementales seront les mêmes qu’en condition d’élevage hormis un isolement obligatoire pour l’analyse du comportement. Il n’y aura aucune procédure douloureuse. A la fin des tests, ils seront euthanasiés selon la procédure de mise à mort réglementaire.

Choix des espèces

L’analyse de l’expression du transcriptome à différents stades de développement embryonnaire est rendue possible par les spécificités biologiques du médaka. En effet, Il produit une trentaine d’œufs de manière quotidienne, ce qui permet un grand échantillonnage. Son développement embryonnaire est plus lent que celui du zebrafish (9 jours contre 2 jours), ce qui permet une meilleure précision lors de l’étude et l’observation du développement des œufs (qui sont translucides). De plus, le médaka ne possède que le paralogue auts2a (comme l’homme) tandis que le zebrafish possède les paralogues auts2a et auts2b (dont on ne connaît pas la fonction). Les injections auront lieu sur des œufs au stade 1 cellule (15 minutes après leur fécondation) et seront issus de poissons matures de souche sauvage. Les études comportementales porteront sur des poissons âgés entre 3 et 5 mois. Avant 2 mois les médakas montrent une activité plus importante et une grande variabilité inter-individuelle et avant 3 mois leur phénotype adulte n’est pas atteint ce qui rend leur détection par le logiciel ethovision XT plus difficile (la couleur des médakas s’assombrissant avec le temps).

795 poissons de six espèces vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sédatés à répétition pour le suivi de croissance et anesthésiés pour des prélèvements sanguins. Le porteur indique que 186 d'entre eux seront tués pour évaluer leur stress et leur statut immunitaire, les 609 restants devant être réhabilités dans la mesure du possible. L'objectif affiché est de valider un modèle informatique de combinaisons d'espèces pour la pisciculture, présenté comme un outil visant à réduire le recours aux animaux. Le porteur affirme qu'il n'existe pas d'autre alternative que des données expérimentales pour valider ce modèle.

Objectifs

Ce projet est dans la continuité d'un précédent travail expérimental. L'objectif est de valider une méthode in silico en vue d'établir des combinaisons d'espèces de poissons pouvant être élevés ensemble.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à valider expérimentalement une méthode in silico, c’est-à-dire un modèle définissant des combinaisons d’espèces piscicoles compatibles (voire complémentaires) dans l'exploitation de ressources en système d'élevage. Le travail de modélisation vise clairement à diminuer le recours à des animaux avec des approches de type essai-erreur. Toutefois, pour valider le modèle, il n’existe pas d’autre alternative que le recours à des données expérimentales. A terme, ce modèle doit être un outil d’aide à la décision pour les pisciculteurs voulant développer la polyculture de poissons, que ce soit en circuit fermé hors sol ou en étang. Le projet prévoit par ailleurs l'analyse de différents paramètres qui permettront de développer plusieurs descripteurs de bien-être animal, spécifiques aux poissons et si possible, moins invasifs. L’agrégation de ces descripteurs permettrait ensuite de construire un indicateur du bien-être du poisson en élevage, intégrateur, incluant les dimensions à la fois zootechniques, physiologiques et comportementales.

Procédures

Les animaux seront soumis à des manipulations pour le suivi de croissance et seront à ce titre sédatés. Cela concerne tous les poissons (N = 795). Ce suivi sera réalisé à J0 et tous les 20 jours jusqu'à J60. Pour les prélèvements de sang, les poissons seront anesthésiés (à J60). Cela concerne 93 poissons pour la série 1 (30 carpes, 30 tanches et 33 black-bass) et 93 autres poissons pour la série 2 (33 perches, 30 tilapias et 30 clarias). Les poissons seront anesthésiés pour réaliser ces prélèvements.

Impact sur les animaux

Le projet est construit de façon à minimiser les nuisances et les effets indésirables sur les poissons, quelle que soit l'espèce. Toutefois le projet prévoit l'application de sédation et d'anesthésie des poissons, impliquant par là-même une manipulation et une émersion temporaire des poissons. Précisons cependant que nous plaçons les poissons dans des conditions expérimentales proches de celles en élevage, mis à part la densité, qui est relativement faible dans nos unités expérimentales comparativement à ce qui peut être pratiqué en élevage. Les conditions expérimentales sont établies de façon à satisfaire au mieux les exigences comportementales et physiologiques des différentes espèces de poissons.

Devenir

Procédure 1 : Evaluation de l'état de stress et du statut immunitaire : 186 poissons concernés par cette procédure, avec dans le détail 30 carpes, 30 tanches et 33 black-bass pour la série 1 et à 33 perches, 30 tilapias et 30 clarias pour la série 2. Ils seront mis à mort. Procédure 2 : Suivi de croissance et enregistrement du comportement. Cela concerne 795 poissons, à savoir dans le détail, 130 carpes, 65 tanches et 265 black-bass, soit un total de 460 poissons pour la série 1 ainsi que 140 perches, 130 tilapias et 65 clarias, soit un total de 335 poissons pour la série 2. Sur ces 795 poissons, 186 seront mis à mort (cf. procédure 1). Les poissons restants, soit 609 en l'absence de mortalité durant les deux séries de tests, seront dans la mesure du possible réhabilités (placement dans des structures d'hébergement ou d'élevage).

Remplacement

Le remplacement n'est pas envisageable dans le cadre du présent projet. En effet, rappelons que notre objectif est de produire un outil (modèle prédictif) visant à réduire (ou dans le meilleur des cas, à s'affranchir) de l'expérimentation animale. Pour développer cet outil, nous utilisons des données de la littérature scientifique pour construire le modèle, mais nous avons aussi besoin d'un jeu de données externes pour valider celui-ci. Aussi est-ce la nécessité de disposer de données externes qui nous amènent à envisager ce projet expérimental.

Réduction

Le projet prévoit d'utiliser un nombre suffisant mais réduit de poissons : de 10 à 35 poissons / aquarium selon les modatlités avec prélèvement de 3 individus par espèce et par aquarium pour les prélèvements sanguins, de cerveaux et d’écailles. Les mêmes individus seront utilisés pour les prélèvements de ces trois matrices. Le nombre total de poissons (795) nous permet d’avoir une robustesse suffisante d’un point de vue statistique. Les espèces sont grégaires au stade de vie juvénile (comme c'est le cas ici) et c'est la raison pour laquelle il est prévu une biomasse initiale de 1 kg/aquarium. Cette valeur intègre la volonté de réduction du nombre de poissons, les exigences biologiques des espèces utilisées dans le projet et la capacité de traitement de l'eau des aquariums durant les deux mois d’expérimentations de chaque série.

Raffinement

Le stress des poissons est limité autant que possible durant toutes les étapes du projet en les plaçant toujours dans une eau de bonne qualité (suivi régulier des paramètres et corrections si nécessaire), en évitant le bruit et les gestes brusques et en appliquant de façon progressive tout changement lumineux (application d'une aube et d'un crépuscule). Pour les suivis de croissance, les poissons doivent être sortis de l'eau ; aussi pour cette étape, nous prenons soin de leur appliquer une légère sédation, avec respect d'un jeûn la veille du contrôle de croissance, sur la base d'un protocole visé par le vétérinaire référent.

Choix des espèces

Black-bass (Micropterus salmoides), tanche (Tinca tinca) et carpe commune (Cyprinus carpio) sont les trois espèces à mobiliser pour la première expérimentation. Perce commune (Perca fluviatilis), Tilapia (Oreochromis mossambicus) et Clarias (Clarias gariepinus) sont les autres espèces pour la seconde expérimentaion. Ces deux groupes d'espèces ont été choisis pour produire des données permettant de valider expérimentalement la méthode prospective in silico (prédiction d'indices de compatibilité et de complémentarité d'espèces de poissons en polyculture). Ces 2 x3 espèces ont été retenues en particulier car elles ont les mêmes exigences quant aux caractéristiques du milieu d'élevage (paramètres physico-chimiques) mais des réponses physiologiques (vitesse de croissance) et comportementales (occupation de la colonne d'eau, prise alimentaire) différentes. Ces expérimentations doivent produire un set de réponses utile pour valider la méthode in silico. Tous les poissons utilisés dans ce projet seront au stade juvénile.

20 chiens Beagle vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardés vivants et réutilisés à l'issue. Ils reçoivent chaque jour pendant trois mois un extrait végétal par voie orale et subissent des prélèvements de sang à la veine jugulaire à cinq reprises, pour en tester la tolérance et l'effet sur le comportement. Le porteur affirme n'attendre aucune nuisance et prévoit de replacer les chiens dans leur environnement d'étude à la fin. Sur le remplacement, il indique que le chien est l'espèce visée par le produit et qu'il n'existe donc pas d'alternative.

Objectifs

La plante constitue une solution de santé curative et/ou préventive pour les maladies multi-factorielles en raison de la nature multimoléculaire des bioactifs dont elle est composée. Parmi les plantes d’intérêt, une est traditionnellement utilisée pour ses propriétés sédative ou antispasmodique. Bien que des recherches récentes aient étudié les effets bénéfiques d'un des composants majeurs de cette plante, peu ou pas d’études ont exploré directement le potentiel anti-antioxydant et anxiolytique de l’extrait standardisé de la feuille de cette plante chez le chien. Cet extrait contient les principaux constituants biochimiques de cette plante (acides phénoliques incluant l’ensemble des dérivés cinnamiques, flavonoïdes, triterpènes) dont l’action combinée et/ou synergique pourrait lui conférer des effets bénéfiques supérieurs à ceux susceptibles d’être exercés par le composant actif majeur. Ces effets restent globalement, jusqu’à présent, inconnus et peu ou pas explorés notamment chez les carnivores domestiques. Les données relatives à l’action calmante ou anxiolytique de l’extrait standardisé chez le chien restent limitées à ce jour. L'objectif de ce projet sera d'abord d’évaluer la tolérance hémato-biochimique de notre extrait botanique standardisé et de son traceur chez le Chien Beagle sain. Seront également étudiés les effets de cet extrait et de son traceur sur le comportement (à l’aide de grille de scoring) et le statut oxydant. Notre principale hypothèse est que la richesse et la diversité moléculaire de l'extrait botanique étudié (flavonoïdes, acides phénols, dérivés cinnamiques, etc.) et surtout la potentielle action synergique et/ou additive de ses molécules bioactives pourrait lui conférer une action comportementale plus marquée, en impliquant certains mécanismes, comme une action inhibitrice de l’activité de la GABA-T plaquettaire (reflet de la GABA-T centrale, augmentation de la concentration sanguine du GABA). Le traceur testé correspond à un des constituants actifs majeurs de l'extrait végétal étudié. Il appartient au groupe chimique des acides phénols ; il possède des propriétés anti-oxydante, anti-inflammatoire, sédative et organo-protectrice (hépatique et rénal). Dans ce projet, il sera incorporé dans l’aliment à une dose 300 fois inférieure à la dose maximale de sécurité recommandée par l’EFSA.

Bénéfices attendus

Les travaux conduits dans le cadre de ce projet devraient permettre de mettre en évidence d'abord l'acceptabilité de l'extrait botanique étudié et ses effets sur le comportement et le statut oxydant chez le Chien Beagle sain. Le design adopté permettrait de déterminer si l’extrait botanique testé exerce une action supérieure à celle conférée par son traceur. L’hypothèse testée est basée sur la potentielle nécessaire synergie d’action des principes actifs présents dans le totum de l’extrait végéal. La validation des effets de l'extrait botanique étudié permettrait d'envisager son utilisation comme alternative aux traitements chimiques allopathiques dans le cas d'altération du bien-être et/ou du comportement.

Procédures

Aucune nuisance n'est attendue de l'extrait standardisé testé, les données concernant les doses maximales à ne pas dépasser chez le Chien sont disponibles et publiées par l'EFSA. Dans tous les cas, toute souffrance ou toute altération de l'état général, l’animal sera mis en observation pour lui apporter d'éventuels soins. Si la souffrance, pour des raisons inconnues, persiste, il sera exclu de l'étude. Les chiens seront exposés à trois types d'intervention nutritionnelle pendant une durée de 3 mois : un lot de 5 chiens recevant le régime standard et une administration orale quotidienne de l'extrait végétal étudié ; un lot de 5 chiens recevant le régime standard et une administration orale quotidienne du traceur actif de l'extrait végétal étudié; et un lot de 5 chiens recevant le régime standard et une administration orale quotidienne d'un aliment complémentaire à visée comportementale. Un prélèvement sanguin de 8 ml au niveau de la veine jugulaire sera réalisé par une personne expérimentée sur tous le chiens pendant la durée du protocole (J0; J15 ; J30 ; J60 ; J90). L'acte de prélèvement dure 2 minutes environ (contention par un tiers, rasage et désinfection du site de prélèvement).

Impact sur les animaux

Aucune nuisance n'est attendue de l'extrait standardisé testé, les données concernant les doses maximales à ne pas dépasser chez le Chien sont disponibles et publiées par l'EFSA. Il n' y a pas risque de douleur ou de souffrance associé à l'acte de prélèvement sanguin. Cet acte dure 2 minutes environ (contention par un tiers, rasage et désinfection du site de prélèvement).

Devenir

Les animaux sont replacés dans leur environnement d'étude après chaque procédure. Le comportement des animaux est surveillé (par la SBEA) à la fin du projet pour s'assurer de leur bonne santé.

Remplacement

Le Chien est l'espèce cible des résultats du projet. Il n'y a donc pas d'alternative qui permettrait son remplacement.

Réduction

Nous utilisons 5 chiens par groupe afin d'avoir un nombre suffisant pour pouvoir réaliser des tests statistiques pertinents et anticiper les différences interindividuelles pour répondre aux objectifs de l'étude. Le nombre de prélévement étant répété sur chaque chien, cela permet de réduire leur nombre au minimum et d'avoir des données suffisantes pour répondre aux questions posées par une utilisation optimisée de ces dernières sur chaque animal.

Raffinement

L'hébergement respecte les recommandations en vigueur chez les animaux de l'étude. L'enrichissement du milieu de vie est régulièrement amélioré (balade et moments en liberté , jeux...). Un suivi régulier des animaux est assuré par le personnel animalier (observation quotidienne de l’état général et du comportement, pesées hebdomadaires). Les protocoles expérimentaux sont optimisés pour chaque procédure afin d’obtenir le maximum d’informations et ainsi une meilleure analyse des résultats obtenus.

Choix des espèces

Les chiens sont des adultes de 2 ans, en bonne sant et n'ayant pas reçu de traitement antibiotique ou tout autre traitement pouvant modifier le comportement, depuis au moins 3 mois. Le Chien est l'espèce cible des résultats du projet. Il n'y a donc pas d'alternative qui permettrait son remplacement.

8 640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures déclarées légères malgré leur nombre. Elles subissent un stress de séparation maternelle, une exposition aux micro et nanoplastiques ou une infection intestinale à Cryptosporidium en période périnatale, puis jusqu'à 28 gavages et des injections sous-cutanées, pour étudier la rupture de tolérance alimentaire. Le porteur qualifie de modérées la diarrhée et la colite attendues, tout en classant l'ensemble en gravité légère. Il affirme que l'étude nécessite un "organisme intégré" qu'aucun modèle in vitro ne remplace.

Objectifs

Les objectifs de ce projet de recherche sont: 1- de caractériser si et comment des événements adverses en période périnatale (stress de séparation maternel (SSM), exposition aux micronano plastiques (MNPL) ou infection a Cryptosporidium parvum (CP)) ont des conséquences à long terme sur la tolérance orale (TO). La tolérance orale est l'absence de réponse immuniatire à un antigène du non soi (aliment par exemple) lorsque celui est administré par voie orale et non systémique. 2- identifier des marqueurs communs aux trois modèles prédictifs d'une rupture de la TO.

Bénéfices attendus

Ce Projet a pour but d’identifier des biomarqueurs de prédisposition aux ruptures de TO à partir de 3 modèles d’Evenements Adverses Perinataux i.e. un stress social, une exposition aux MNPL ou une infection intestinale. L’identification des mécanismes impliqués dans la rupture de TO devrait fournir des pistes pour le développement de stratégies préventives. Dans le projet, 2 stratégies préventives de rupture de TO seront testées, l’enrichissement de l’environnement et l’introduction tardive des potentiels allergènes alimentaires. Ce projet devrait permettre d’identifier des marqueurs précoces de prédiction de la perte de TO, et de fournir des preuves scientifiques pour 2 stratégies préventives.

Procédures

Gavages: les animaux subiront entre 1 et 28 gavages / animaux vigiles. Injection sous cutanées: les animaux subiront entre 1 et 2 injections sous cutanées / animaux vigiles.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effet indésirables attendus sur les animaux sont légers. Ces protocoles sont standards et ont été largement utilisés par la responsable de projet. La diarrhée et la colite attendue dans le protocole de challenge alimentaire sont modérés.

Devenir

Dans le but d'étudier les réponses humorales, cellulaires et intestinales les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures.

Remplacement

La règle des 3R sera strictement respectée. Ce travail a pour but d’analyser les conséquences de 3 différents modèles d'effets adverses (infection ou facteurs environnementaux) survenus en période néonatale sur la TO. Cette étude nécessite donc de travailler sur un organisme intégré. L'étude de la tolérance orale ne peut être réalisée sans expérimentation animale. En effet, les études in vitro ne tiennent pas compte de la complexité des coopérations cellulaires.

Réduction

Du point de vue statistique, nous répéterons les expériences trois fois, et nous utiliserons des modèles statistiques mixtes qui tiennent compte à la fois des facteurs à effet fixe (exemple Infection, exposition aux MNPL ou stress de l’animal) et des facteurs à effet aléatoire (répétition des expériences).

Raffinement

Afin de suivre la directive européenne 2010/63/UE, des frisures de papier kraft seront rajoutés comme enrichissement aux animaux. . Selon la durée de l’étude, un deuxième enrichissement pourra être introduit dans l’environnement, tel que des aspen Brick, des tunnels en polycarbonate ou des igloos. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé quotidiennement. Pour chaque procédure des points limites ont été définis pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal sera euthanasié s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure (SBEA). Les animaux seront surveillés pendant toute la durée de l’expérimentation afin de détecter l’apparition d’éventuels comportements atypiques tels que : • altérations des fonctions normales (impossibilité d’uriner, de s’alimenter…), • vocalisation, tremblements …, • une perte de poids élevé (mais

Choix des espèces

Nous avons choisi de travailler sur un modèle murin car il existe une grande diversité d’outils chez cette espèce permettant l’étude de la réponse immunitaire et de la barrière intestinale. Nous travaillerons sur la lignée C3H/HeN car cette lignée est particulièrement sociable et les femelles portent une grande attention à leur descendance ce qui limite le cannibalisme des petits suite à leur manipulation par les expérimentateurs. La souris est un modèle préclinique largement utilisé pour les études des origines développementales de la santé et des maladies. Nos résultats pourront donc être plus facilement comparés avec la littérature existante. Les différents modèles de fragilisation (SSM, exposition aux MNPL ou CP) seront appliqués en période périnatale (voir procédures expérimentales). La réponse immunitaire et la barrière intestinale seront observées à PND15 et PND21. Les protocoles de Tolérance orale et Challenge alimentaire (voir procédure expérimentales) seront commencés à PND15 et les animaux euthanasiés à PND42 et PND36 respectivement.

60 agneaux vont être utilisés dans des procédures classées légères, puis renvoyés dans le cheptel pour être engraissés et abattus pour la consommation. Ils sont infestés par voie orale par deux vers parasites, Haemonchus contortus et Trichostrongylus colubriformis, puis subissent prélèvements rectaux, prises de sang à la jugulaire et pesées répétées, l'objectif étant de tester l'autopesée pour repérer les animaux parasités. Le porteur indique que l'infestation peut provoquer anémie et perte de poids et prévoit de sortir de l'essai les agneaux dont l'hématocrite chute. Il affirme qu'on ne peut pas remplacer le mouton pour reproduire le cycle parasitaire.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’évaluer le potentiel de l’auto-pesée pour détecter les animaux parasités par les strongles gastro-intestinaux (SGI) qui présenteraient des trajectoires de gains de poids quotidien déficitaires par rapport à des individus témoins non infestés.

Bénéfices attendus

Les nématodes parasites du tube digestif, dont les strongles gastro-intestinaux (SGI), sont une contrainte majeure pour l’élevage des ovins et caprins en système pâturant en raison des pertes de production et de la mortalité qu’ils occasionnent. Plus précisément, ils peuvent entrainer une réduction significative de l’ingéré se traduisant par des pertes de gain de poids moyen quotidien (GMQ). Leur contrôle repose actuellement sur l’emploi systématique de molécules à activité anthelminthique (AH). Toutefois, l’utilisation intensive de ces molécules pendant des décennies a conduit à l’émergence de résistances voire de multirésistance (résistance à plusieurs familles d’AH en même temps) chez certaines populations de parasites. De plus, l’écotoxicité d’une classe particulière d’AH, les lactones macrocycliques, est maintenant bien documentée et acceptée de tous, laboratoires producteurs compris. Dès lors, il nous faut repenser complètement notre approche du contrôle de ces parasites. Une lutte intégrée combinant une utilisation rationnelle et prudente des AH avec des méthodes non chimiques (conduite du pâturage, sélection génétique d’animaux résistants, alicaments…) est actuellement proposée pour permettre un contrôle durable des SGI et une moindre diffusion de la résistance aux AH. L’utilisation rationnelle des AH consiste à n’appliquer un traitement AH qu’aux seuls animaux qui en ont vraiment besoin (traitement ciblé sélectif). En effet, dans un troupeau ovin, le parasitisme par les SGI est réparti de façon très hétérogène entre les individus : certains hébergent peu voire très peu de parasites et n’en souffrent pas ou très peu quand d’autres en hébergent beaucoup. Afin de freiner la diffusion de la résistance aux AH dans les élevages, il faut donc pouvoir identifier les individus qui nécessitent un traitement. Un outil permettant de contrôler régulièrement le poids et l’embonpoint des animaux serait alors d’une grande utilité pour développer une stratégie de traitement ciblé sélectif.

Procédures

Les animaux seront soumis à 4 actes expérimentaux : (Infestation expérimentale per os, prélèvement rectal pour analyse coprologique et prélèvement sanguin par ponction à la veine jugulaire es pesées). Les agneaux sont pesés deux fois par semaine, à heure fixe. Une cage d'autopesée sera également installée dans le lot afin de collecter des données de pesée plus régulières des agneaux (jusqu'à plusieurs fois par jour). - Coprologie : Des prélèvements individuels sont réalisés sur tous les animaux de l’essai à la mise en lots (J0) puis à J21, J28 et J35 pour vérifier la bonne installation des vers puis suivre l’évolution des excrétions. La méthode utilisée pour les coprologies individuelles est la méthode de flottation au chlorure de sodium en lame de McMaster avec une sensibilité de 15 oeufs par gramme de matières fécales. - Hématocrite et indice FAMACHA : Des prises de sang individuelles sur tubes EDTA seront réalisées sur tous les animaux de l’essai, animaux infestés et animaux témoins non infestés, à la mise en lots (J0), puis à J14, J21, J28 et J35. Les prises de sang sont accompagnées d’une notation FAMACHA (intensité de la coloration des muqueuses oculaires, indicateur de l’anémie). Si la valeur d’hématocrite s’avère inférieure à 20% ou si l’examen de la coloration des muqueuses (FAMACHA) conclu à une anémie sévère, l’animal est traité et sorti de l’essai. Toutefois, ce cas de figure est peu probable car la dose utilisée est à la fois suffisante pour diminuer l’ingéré mais insuffisante pour mettre en danger la vie de l’animal.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus dus à l’infestation des agneaux par Haemonchus contortus et Trichostrongylus colubriformis sont : - L’anémie qui peut apparaitre autour du 21eme jour suite à l’infestation, une fois que les nématodes seront adultes et infectants. - La perte d’appétit qui peut engendrer une perte de poids des animaux à partir du 21eme jour après infestation. Le rationnement des agneaux à 800g de concentrés par jour peut accentuer les effets de la perte de poids des agneaux. En cas de signes de maladie (fièvre > 40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé, anorexie, perte de poids > à 15%…), ou d’impact sur l’état général des animaux (prostration, cachexie, alopécie…), une intervention vétérinaire aura lieu et un traitement adapté (antidouleurs, antiinflammatoires, antibiotiques) sera mis en place (l’animal sortira du protocole si nécessaire). Les nématodes intestinaux utilisés dans ce protocole seront inoculés à une dose suffisamment importante pour obtenir les réponses souhaitées mais suffisamment faible pour ne pas engendrer de signes cliniques. Les animaux seront observés quotidiennement afin d'évaluer toute altération de l'état général (anorexie, prostration). Tout animal présentant une altération générale fera l'objet d'un examen clinique (température, hématocrite, coproscopie). Tout animal ayant un hématocrite inférieur à 15% ou excrétant plus de 50 000 oeufs/g de fèces sera vermifugé et sorti du protocole.

Devenir

Les agneaux retournent dans le cheptel à la fin de la procédure. Ils seront par la suite engraissés pour la consommation.

Remplacement

On ne peut pas remplacer l’hôte (le mouton) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de l’infestation sur le gain de poids des animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux prévus dans l’expérimentation a été limité au maximum pour avoir un effectif garantissant l’interprétation des données.

Raffinement

Les agneaux sont hébergés sur une litière paillée et en lots de manière à pouvoir exprimer leurs comportements sociaux. Petit à petit, ils vont s’habituer à être manipulés et les prélèvements seront réalisés par du personnel expérimenté.

Choix des espèces

L’espèce ovine est l’espèce cible (application potentielle en élevage). Il n'existe pas d'autre espèce modèle ni de système alternatif à cette étude car ce caractère résulte de phénomènes biologiques, physiologiques, génétiques complexes.