Colloque "Bien-être animal : de la théorie à la pratique" - Agrocampus Rennes 12 au 14 Décembre 2017 Session : Observer les animaux Intervenants A. De Boyer Des Roches M. Faure A. Lussert V. Herry P. Rainard D. Durand G. Foucras

1. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Réponse comportementale et physio-pathologique
de vaches laitières lors d’une mammite expérimentale
à Escherichia coli
ALICE DE BOYER DES ROCHES1, MARION FAURE1, ALEXANDRA LUSSERT2,
VINCENT HERRY2, PASCAL RAINARD3, DENYS DURAND1, GILLES FOUCRAS2
1 . U N I V E R S I T É C L E R M O N T A U V E R G N E , I N R A , V E T A G R O S U P , U M R H E R B I V O R E S , F - 6 3 1 2 2 S A I N T - G E N È S - C H A M P A N E L L E , F R A N C E
2 . U N I V E R S I T É D E T O U L O U S E , E N V T , I N R A , I H A P , T O U L O U S E , F R A N C E
3 . I S P , I N R A , U N I V E R S I T É D E T O U R S , U M R 1 2 8 2 , N O U Z I L L Y , F R A N C E
Colloque
Bien-être animal : de la théorie à la pratique
12, 13, 14 décembre 2017, Rennes

2. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Contexte : mammite
• Maladie la plus fréquente en élevage : Prévalence = 40 % (EFSA, 2009)
• Diminue les performances zootechniques et économiques
(Seegers et al., 2003; Beaudeau et al., 2001)
• Altération du bien-être animal car présence de douleur due à :
oAtteinte systémique à la phase aigüe
oInflammation de la mamelle
oHyperalgie/ allodynie (membre, décubitus)
• Pas de connaissance du ressenti de l’animal selon la phase de la maladie

3. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Objectif de l’étude :
Evaluer la réponse comportementale et physiopathologique
de vaches laitières après induction expérimentale d’une
mammite à Escherichia coli selon les phases de la maladie

4. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
6 vaches primipares de race Holstein
 Groupe témoin de l’expérimentation de Herry et al. (2017).
◦ 44-56 jours de lactation
◦ Stabulation libre (aire paillée)
Epreuve infectieuse:
◦ 1ml de suspension bactérienne inoculé dans 1 quartier sain
◦ Souche : E. coli P4, O32:H37
◦ Concentration : 1000 ufc/mL
Etude de la réponse : utilisation d’une approche multiparamétrique
= combinaison d’indicateurs appartenant à différentes voies (Faure et al., 2017)
Design Expérimental
de Boyer des Roches et al, 2017

5. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Mesures
de Boyer des Roches et al, 2017
Inoculation
Heures
Prélèvements de lait
Prélèvements de sang
Température ruminale
(capteur)
Réponse des vaches à l’infection :
• Réponse de l’axe HPA Cortisol plasmatique
• Réponse Inflammatoire  Haptoglobine, Serum Amyloide A
• Réponse du stress oxydant  Glutathion réduit et oxydé
Evolution de l’infection :
• Croissance bactériologique
• Concentration des cellules somatiques (CCS)
Réponse des vaches à l’infection :
• Leucocytes  Réponse Immunitaire
• Température corporelle

6. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Mesures
Inoculation
Heures
Prélèvements de lait
Prélèvements de sang
Comportement de
couchage
(podomètres)
Température ruminale
(capteur)
Observation (grille)
clinique et
comportementale

7. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
• Analyse factorielle discriminante (AFD)
◦ Validation croisée  spécificité & sensibilité
• Une AFD qui combine l’information de toutes les voies
• Analyses post-hoc non paramétriques des variables
conservées dans le modèle final
de Boyer des Roches et al, 2017
Analyses statistiques

8. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
T4 T8 T12T16 T24 T32 T40 T56 T80
Phase 1
Phase Pré-clinique
Phase 2
Phase Aigüe
Phase 3
Phase de rémission
T-48 T-9
Phase 0
Avant inoculation
T0
-
SCC
14.5 ×103 SCC / mL
E. Coli  
5,5 ×103 cfu / mL
SCC 
62,0 ×103 SCC / mL
E. Coli 
5,05 ×103 cfu / mL
SCC  
42,1 × 106 SCC / mL
E. Coli 
3.85 × 102 cfu / mL
SCC 
18.9 × 106 SCC / mL
de Boyer des Roches et al, 2017
Résultats: réponse à l’inoculation
Inoculation

9. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
Axe2,37.2%
Axe1, 61.9 %
Variation du
Nb de changements
de postures par heure
Haptoglobine
Sérum Amyloide ASignes
cliniques
Position
des oreilles
Position
de la queueCortisol
Température
Centrale
Attention générale
et posture
Résultats
de Boyer des Roches et al, 2017
Phase de
Rémission
Phase
Aigüe
Avant
inoculation
Phase
Pré-clinique
Avant inoculation  indicateurs ont une valeur faible
Phase Aigüe  Température, cortisol, vaches sont peu attentives à
l’envt et changent moins souvent de posture debout/couché
Phase de Rémission  Haptoglobine, SAA, signes cliniques
Phase pré-clinique  vaches sont peu attentives à l’envt et changent
moins souvent de posture debout/couché, légère  cortisol et SAA
Variables Animaux

10. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Il s’agit de la première étude qui :
◦ Evalue de manière intégrée la réponse à une infection expérimentale par E. coli
◦ Etudie la cinétique de la réponse physio-pathologique des vaches en se basant sur la
croissance de E. coli et de la concentration des cellules somatiques
Réponse variait selon les phases de la maladie :
◦ Phase pré-clinique : réponse comportementale + légère  cortisol  Inconfort ?
◦ Phase aiguë : réponse comportementale + cortisol + SAA  douleur ?
◦ Phase de rémission : SAA + Haptoglobine  pas de douleur, ni d’inconfort
 Comportement = diagnostic précoce = incontournable !
Outils de l’élevage de précision :
◦ Comportement de couchage modifié lors de la croissance de la population de E. coli
◦ Température centrale = début de la réponse immunitaire
En conclusion

11. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Pour plus
d’information :
alice.deboyerdesroches@vetagro-sup.fr
http://www1.clermont.inra.fr/urh/
Equipe Comportement animal,
robustesse et approche
intégrée du bien-être
UMR 1213 Herbivores (France)
Dorothee Ledoux
Cécile Bourguet

12. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Diapos complémentaires

13. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
E.coli Mastitis in dairy cows
Measurements
Item Score / critère
Score
Max
Attention générale
et Posture
 (0) Vache active ou attentive, et a sa tête au niveau ou au dessus de la ligne du dos
2
 (0.5) vache inactive, ne prête pas attention à l’observateur
 (1) Vache évite le contact visuel, est inactive, ne mange pas, ne rumine pas.
 (1) Vache avec la tête basse (sous la ligne du dos)
Yeux
 (0) Yeux ouverts
 (0.5) Yeux semi ouverts, regard neutre
 (1) Yeux clos
1
Position des oreilles
 (0) Deux oreilles en avant ou 1 oreille en avant/en arrière et l’autre en mouvement vers l’avant/arrière
 (1) Oreilles basses, avec le pavillon orienté vers le sol
1
Expression faciale  (0) Regard attentif ou neutre, pas de pli au dessus du mufle
 (1) regard tendu, plis au dessus du muffle
1
Posture debout
 (0) Posture debout “normale”: debout immobile, marche, mange ou explore sans anormalité apparente
 (1) Posture debout instable, contre un mur, dos voussé , ou balancement du poids
1
Posture des membres
 (0) posture verticale des membres
 (1) Membres postérieurs étendus, ou patte maintenue en suspension, ou membre sous l’animal
1
Posture couchée
 (0) Decubitus sternal
 (0.5) Decubitus sternal avec extension partielle ou complète d’un membre
 (1) Décubitus latéral, avec extension partielle ou complète d’un ou de deux membres postérieurs
1
Autres comportements
 (0) Normorexia aet/ou rumination
 (1) Piétinement
 (1) Hyporexie ou anorexie
 (1) Absence de rumination
3
Position de la queue
 (0) queue non plaquée
 (0.5) Queue plaquée contre la vulve
 (1) Queue plaquée contre la vulve et entre les membres postérieurs
1
Signes cliniques
 (0) Pas de signe clinique
 (1) Enophtalmie
 (1) Poil piqué
 (1) Tremblement / frissonnement
 (1) Halètement
5

14. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Activation
des nocicepteurs
Inflammation
Indicateurs de la
réponse inflammatoire
(e.g. haptoglobine,
Sérum Amyloïde A)
Indicateurs du stress
oxydant
(e.g. glutathion, MDA)
Réponse
Comportementale
Indicateurs
comportementaux
(ex. Postures,)
Réponse
du Système nerveux
autonome
Indicateurs du SNA
(ex. Fréquence
cardiaque)
Réponse de l’axe
hypothalamo-
hypophysaire
Indicateurs de l’axe
HPA
(ex. Cortisol)
Activation
Réponse
Inflammatoire
Mammite
Stress
oxydant
Réponse du stress
oxydant
Faure et al, 2017
de Boyer des Roches et al., 2017
Design Expérimental
Réponse de la vache
à une mammite

15. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Phase 1
Phase
Pré-clinique
Phase 2
Phase Aigüe
Phase 3
Phase de
Rémission
Phase 0
Avant
inoculation
De Boyer des Roches et al, Submitted
de Boyer des Roches et al, 2017
Informations complémentaires

16. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
Axe2,37.2%
Axe1, 61.9 %
Variation du
Nb de changements
de postures par heure
Haptoglobine
Sérum Amyloide ASignes
cliniques
Position
des oreilles
Position
de la queueCortisol
Température
Centrale
Attention générale
et posture
Variables Animaux
Informations complémentaires

17. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
FDA Axis 1 Axis 2
Valeur propre 0.98 0.92
Proportion de la variance expliquée par la composante (%) 61.9 37.2
Contribution de chaque variable à la composante:
Comportement (Grille)
Score Attention générale et posture * -30.0 18.0
Score Position des oreilles -13.0 30.5
Score Posture des membres 12.6 24.7
Score Posture couchée 2.1 -16.7
Score Autres comportements -13.5 27.5
Score Position de la queue -51.4 44.7
Score Signes cliniques 11.8 72.1
Variation du temps passé couché (%temps non perturbé)* -16.6 26.9
Variation du nb changements de postures (%temps non perturbé)* 30.9 9.5
Inflammation
Haptoglobine (mg/ml)* 67.7 71.6
Sérum Amyloïde A (µg/ml)* 41.8 87.1
Température centrale (°C)* -85.8 43.5
HPA
Cortisol (ng/ml)* -76.2 46.7
Stress Oxydant
GSH/GSSG ratio 23.2 18.9
Informations complémentaires

18. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
Axe2,37.2%
Axe1, 61.9 %
Variation du
Nb de changements
de postures par heure
Haptoglobine
Sérum Amyloide ASignes
cliniques
Position
des oreilles
Position
de la queueCortisol
Température
Centrale
Attention générale
et posture
Informations complémentaires
Résultats : Axe 1
Phase de
Rémission
Phase
Aigüe
Avant
inoculation
Phase
Pré-clinique
Variables Animaux

19. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
-1
-0,75
-0,5
-0,25
0
0,25
0,5
0,75
1
-1 -0,75 -0,5 -0,25 0 0,25 0,5 0,75 1
Axe2,37.2%
Axe1, 61.9 %
Variation du
Nb de changements
de postures par heure
Haptoglobine
Sérum Amyloide ASignes
cliniques
Position
des oreilles
Position
de la queueCortisol
Température
Centrale
Attention générale
et posture
Informations complémentaires
Résultats : Axe 2
Phase de
Rémission
Phase
Aigüe
Avant
inoculation
Phase
Pré-clinique
Variables Animaux

20. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
From Towards
P0
Avant
P1
Pre
-clinique
P2
Aigüe
P3
Rémission
Sensibilité
(%)
Spécificité
(%)
AFD
P0: Avant 4 2 0 0 66.7 88.9
P1: pre-clinique 2 4 0 0 66.7 88.9
P2 : aigüe 0 0 6 0 100 100
P3 : rémission 0 0 0 6 100 100
Vrai positif
Vrai positif + faux négatif
Vrai négatif
Vrai négatif+ Faux positif
Informations complémentaires
- Bonne classification des animaux en phases aigüe et de rémission
- Moindres performances pour les phases avant inoculation et pré-clinique

21. BIEN-ÊTRE ANIMAL : DE LA THÉORIE À LA PRATIQUE
12, 13, 14 DÉCEMBRE 2017, RENNES
Informations complémentaires