I. Animaux utilisables II. Loi III. Applications pratiques IV. Comité d’éthique








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Physiologie des grandes fonctions Semestre 5
TD : L’expérimentation animale

I.Animaux utilisables

II.Loi

III.Applications pratiques

IV.Comité d’éthique

V.Techniques d’anesthésie

VI.Alternatives à l’expérimentation animale

VII.Statistiques issues des expérimentations




  1. Les animaux employés en expérimentation


Ce sont des animaux déclarés. Ils sont enregistrés dans des registres. Ca pourrait être très complexe, notamment dans le cas des drosophiles. Les animaux à déclarer sont exclusivement des vertébrés :

  • Souris

  • Rat

  • Cobaye

  • Lapin

  • Hamster (chinois et doré)

  • Chien

  • Chat

  • Primates non humains

  • Caille / Poulet

  • Xenope / pleurodèle

La grenouille n’est pas dans cette liste, car c’est un modèle ancien qui ne sert qu’à l’enseignement, les quantités sont ridicules, ce sont des animaux qui servent à la restauration.

On peut faire ce qu’on veut sur les vers de terre, les mollusques, les papillons…

Sont exclus également les formes embryonnaires des ovipares (caille et poulet). Les formes embryonnaires des vertébrés rentrent dans ce cadre.

Il est évident que quand on travaille sur des animaux de ce type là, il faut connaître cet animal, de façon à travailler au mieux avec ces animaux.

A.Les rongeurs


Ils représentent près de 99% des animaux expérimentaux utilisés (90% d’eux sont des souris). Ces animaux sont des vertébrés, ils ont une colonne vertébrale et 2 paires de membres. Ce sont des mammifères, ce qui implique qu’ils possèdent des glandes mammaires chez la femelle, ils ont un pelage, un cœur à 4 cavités bien distinctes, un encéphale élaboré. Ce sont des animaux vivipares et ils présentent une homéothermie.

L’ordre des rongeurs, ne comprend pas les lapins, alors ils ont créé un super ordre regroupant le tout : les Glires. Il comprend donc les rongeurs et les lagomorphes. La caractéristique qui les distingue est le nombre d’incisives : 2 paires pour les lagomorphes, 1 pour les rongeurs.

Ce sont des animaux de taille moyenne, ils n’ont pas toujours 5 doigts. Ils ont au bout de la dernière phalange une griffe. Ils ont un odorat extrêmement développé, mais une vue très limitée. Du fait de leur odorat très développé, on fait très attention à cela. Il faut faire attention a celui qui s’en occupe, ne pas changer la personne, ne pas changer de parfum de la personne, car ça provoque un stress, ce qui peut fausser des résultats. Résultat faux entraine une nouvelle expérience.

Ils ont des incisives à croissance continue. Ils doivent ronger pour user leurs dents. Il faut leur fournir de quoi user leurs dents (nourriture ou objet). Ils n’ont pas de canines. Ils font de la cœcotrophie, les aliments passent 2 fois dans le tube digestif.

La reproduction est très archaïque, l’utérus est bifide (deux grandes cornes). Attention, rien à voir avec les trompes de Fallope. C’est indispensable pour avoir 8 à 10 bébés. Ils ont une grande fécondité. Ce qui aide à la fécondité est le fait que la gestation est courte (entre 20 et 23 jours). La puberté est rapide (2 mois), grandes portées. Durant une vie d’un couple de rat dans les meilleures conditions, ils vont avoir environ 20 millions de descendants. En plus, de leur taille réduite, on peut mettre énormément de cages dans une pièce. C’est très pratique.

1.Les rats


C’est le moins utilisé en quantité, mais le plus utilisé en TP. Il est d’origine asiatique, et il y a 2 espèces : le rat brun et le rat noir. Le rat noir est celui qui a été ramené au moment des croisades. Il a concurrencé le rat brun qui était endémique en Europe. Le rat noir est vecteur de la peste, d’où leur mauvaise réputation. On va utiliser des rats bruns albinos.

On va utiliser Rattus norvegicus (rat brun albinos). Le rat noir est Rattus rattus, le rat d’égout (Ratatouille). Il possède 16 dents (formule 1003, 1 canine, 0 canine, 0 prémolaire, 3 molaires pour un quart de mâchoire). Cet animal est un foie qui possède 4 lobes, un estomac à une poche sans compartiment, et un gros cœcum (=caecum). C’est une grosse poche en dessous de l’estomac. C’est une sorte d’appendice, dans laquelle va avoir lieu l’activité cœco-trophique. Le rat mange la nuit essentiellement. Il fait des crottes la nuit qui sont généralement molles. Ces crottes molles seront ré ingurgitées, ce qui lui permet de maintenir sa flore intestinale, et au niveau du cœcum, on va avoir dégradation complète de tous les nutriments, en particulier tous les résidus cellulosiques. Il peut récupérer de la cellulose des nutriments. Le mode de digestion est proche des ruminants. On peut parfois les appeler pseudo-ruminants.

Il faut lui laisser faire cette cœcotrophie. Pendant une époque, on faisait vivre les lapins sur des grilles, pour faire tomber les crottes et les évacuer, mais ce n’est pas bon. Il faut les laisser manger leurs crottes.

Le rat est particulier en terme de pancréas, car il est diffus. Il est tout le long du tube digestif, c’est une matière rosée. Toutes les sécrétions pancréatiques aboutissent à un canal (chez nous le canal cholédoque). Il y a en permanence un liquide biliaire qui va passer dans le duodénum.

Le rythme respiratoire est de 80 à 120 respirations par minute. Le rythme cardiaque est de 350 à 450 respirations par minutes. La longévité de ces animaux est d’environ 3 à 4 ans. On s’est aperçu que plus un animal est gros, plus il vit longtemps. Parmi les explications, il y a l’homéothermie qui est très fatigante, et une des raisons possibles est ce rythme de respirations.

Le volume sanguin du rat est d’environ 30 mL. La formule sanguine est dite inversée. On trouve des globules rouges et de blancs, mais il y aura plus de lymphocytes que de polynucléaires, ce qui est l’inverse de l’humain.

Le système génital est archaïque, chez le male on a des glandes annexes, considérables et typiques des animaux peu évolués. La prostate est très importante. Chez la femelle, il y a 6 paires de glandes mammaires. L’utérus est en 2 tubes.

La gestation dure 21 jours. La cinétique est comparable à la notre, à 15 jours, tout est fonctionnel. Les autres jours servent à la prise de poids. La mise bas dure 2 heures. Elle s’occupe de tout. Les nouveau nés pèsent 5 grammes à la naissance, ils sont totalement aveugles (mais ils sentent). On a souvent des animaux qui ne grossissent pas dans le cas de problèmes de cerveau ou d’olfaction. Dans ce cas, la mère mange son petit malade. Il se nourrit par le lait maternel pendant 3 semaines. Ensuite il est sevré et pèse environ 35 à 40 grammes. Il est capable de manger tout et n’importe quoi au bout de 3 semaines à 1 mois. Il peut faire des petits dès 2 mois. L’adulte pèse entre 250 grammes et 900 grammes (pour les males). La femelle grossit un peu, mais rien à voir avec le male. Le rat grossit tout au long de sa vie. L’ovulation se fait tous les 4 jours, reproduction très facile.

Le rat est très intelligent, il peut beaucoup apprendre. Il est capable d’une réelle socialisation. Il peut être élevé comme un chien. C’est un animal qui n’est pas craintif, surtout s’il a été beaucoup manipulé.

C’est un animal moins grégaire que la souris (moins de vie en groupe). Quand on les a en animalerie, on les laisse en groupe de 3 ou 4. On retire le male en cas de gestation. Il risque d’abimer les petits, voir de les manger.

Ils établissent une hiérarchie sociale extrêmement définie. Quand on fait une cage, un ordre hiérarchique se met en place. Il va y avoir un dominant, un en dessous, un en dessous, etc. Il n’y a pas d’égalité. Il y a donc constamment des bagarres. Quand on prélève dans une cage, il y a toujours hiérarchie, donc pas de problème. Si l’on regroupe des cages, les dominants vont vouloir ré-établir un ordre hiérarchique. Donc il va falloir faire attention pour les résultats d’expérience. On ne peut donc pas faire n’importe quoi.

Ils ont une vie nocturne. Parfois, on peut inverser le cycle nocturne. Ils sont très sensibles au bruit. Pas de problème pour les bruits continus, mais les bruits qui sont très succincts et forts les stressent. Il y a des animaleries où il y a de la musique en permanence. On travaille calmement et sans cris.

2.La souris


Il n’y en a qu’une : Mus Musculus. Il y a des variétés albinos. Beaucoup de lignées de souris. Ces lignées s’apparentent aux races de chiens. Au moment de la mode des souris, les animaliers ont fabriqué beaucoup de lignées. Formule dentaire : 1003.

La différence avec le rat est que l’estomac est clairement compartimenté en 2 zones, une très dure, kératinisée, qui commence le travail gastrique, et une partie glandulaire, qui sert à produire les sécrétions qui vont favoriser la digestion des aliments. Le foie a 5 lobes, le pancréas est volumineux, formé de 2 morceaux, et suivi d’une vésicule biliaire.

Le rythme respiratoire est de 80 à 240 respirations par minutes, 400 à 700 battements de cœur par minutes. Formule sanguine inversée. Animal homéotherme, mais qui a des difficultés à régler sa température. Elle ne transpire et ne halète pas, elle ne peut donc, pour refroidir, que se mettre dans un endroit frai. Si elle a froid, elle ne frissonne que très peu. Il faut donc une climatisation pour réguler entre 22 et 24 degrés les cages. La reproduction est un très bon témoin.

La souris économise beaucoup l’eau, son urine est extrêmement concentrée. Si l’on ne met pas assez de litière, son urine attaque la cage.

La manipulation de la souris se fait essentiellement par la queue.

Même temps de gestation et de puberté que chez le rat. A la naissance elle pèse entre 1 et 2 grammes, et entre 20 et 40 grammes à l’âge adulte.

B.Les amphibiens


Il y a 3 grands ordres dans la classe des amphibiens : les anoures (grenouille, pas de queue à l’âge adulte), les urodèles (possèdent une queue, triton, axolotl) et les apodes (pas de pattes).

Ce sont des animaux terrestres imparfaits (stade larvaire aquatique : têtard). Au cours de leur passage au stade adulte, ils subissent de profondes transformations.

Le cœur a 2 oreillettes et 1 ventricule.

On en recherche surtout aujourd’hui les sécrétions (salivaires, digestives…)

VIII.Cadre législatif


Il y a des textes très précis qui régissent l’expérimentation. Tout est réglé, de l’obtention de l’animal à sa mort. Les textes référence sont d’abord des textes européens. On a 2 grandes sortes de textes européens, les uns de conventions (convention européenne n° 123 du 18 mars 1986), les autres de directives (directive n°86-609 du 24 novembre 1986). Une convention demande, une directive ordonne de faire, mais elle ne donne pas de calendrier. Chaque pays doit donc éditer sa propre loi.

Un an plus tard, décrets français (décret n°87-848 du 19 octobre 1987, décret n°2001-131 du 6 février 2001) dit de faire ça, mais pas quand, et les arrêtés ordonnent de faire d’une telle façon, tout de suite (arrêté du 19 avril 1988).

La convention européenne a été ratifiée avec un décret européen en février 2001. Tout pays entrant dans la communauté européenne doit ratifier ce décret.

Une autorisation d’expérimenter est délivrée à une personne pour 10 ans pour faire des expérimentations animales. Elle donne des responsabilités directes et pratiques : choix des thèmes de recherche, choix des espèces animales, choix des protocoles. Il faut avoir bac +4 en sciences biologiques ou bac +2 +5 ans d’expérience. Il y a une formation spéciale, de niveau « I » agréée (ou 2 ans d’expérience avant avril 1988, attestés). Il faut une formation chirurgicale éventuelle. Il ne faut être sous aucune condamnation de protection animale, et travailler dans un cadre agréé.

Cette autorisation est délivrée par le directeur des services vétérinaires en délégation du préfet. L faut indiquer le domaine de recherche ou d’enseignement. On indique les espèces et les protocoles que le titulaire de l’autorisation possède. Il indique la date de délivrance et la date d’expiration de validité de l’autorisation (validité de 10 ans).

Les techniciens peuvent avoir des autorisations sous couvert d’une personne autorisée.

L’animalerie doit être agrée, c'est-à-dire avoir un système de climatisation efficace, et un système de ventilation efficace. Les rejets olfactifs doivent être éliminés. C’est pour ça que ça pue en bâtiment Michel Royer. Il faut que le bâtiment soit propre, et donc personnel d’entretient. L’endroit doit être sécurisé. Le personnel doit être formé. Les animaux doivent être suivis, il y a des registres dits entrée/sortie, qui notent d’où ils viennent, et où ils vont. On note dedans ce qu’on a fait avec l’animal. Pour des souris on note une quantité, pour un chat, chien, primate, on note ce qu’on fait pour chaque animal, avec son numéro d’identification. Ces animaux doivent être dans des cages aux normes. Les cages sont définies par surface au sol, par hauteur, et par nombre d’animal par cage.

Les animaleries existent en plusieurs types, suivant les animaux utilisés :

  • Animalerie conventionnelle (type utilisé à Orléans) : normalement équipé, mais pas de contrôle systématique des micro-organismes.

  • Animalerie EOPS (zones protégées) : exempts d’organismes pathogènes spécifiques, la flore intestinale des animaux est parfaitement connue. On sait qu’ils n’ont pas d’autre bactérie, ou parasite. Il faut des dispositions particulières. On trouve cette disposition au CNRS d’Orléans.

  • Animalerie axénique (germ free) : les animaux n’ont pas de flore intestinale du tout. Les animaux sont en cages stériles, l’air est totalement stérile. C’est très particulier. C’est très cher.

Pour faire du transgénique, on sera en EOPS, et pas en axénique.

IX.Que peut-on faire avec un animal de laboratoire


On peut soit faire des prélèvements, soit des inoculations. Classiquement, on fait des prélèvements sanguins. Il y a plusieurs façons de faire. Classiquement, on prélevait au niveau du sinus rétro orbitaire. Aujourd’hui il faut faire une légère anesthésie. Elle est de moins en moins utilisée. On peut également faire des ponctions cardiaques, en introduisant une aiguille directement dans le ventricule gauche (propre). On peut récupérer du sang par la veine saphène sous anesthésie légère. On peut récupérer du sang au niveau de la queue de l’animal. En chirurgie, on récupère du sang par la veine jugulaire, ou par l’artère carotide. Au niveau de la jugulaire, on peut aussi incorporer.

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