Formation rapide d'ammoniac

Lab Animal volume 52, pages 130–135 (2023)Citer cet article

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Nous avons cherché à déterminer si des niveaux variables de litière avaient un effet sur les niveaux d'ammoniac intra-cage dans des cages de souris ventilées individuellement (Euro Standard Types II et III). En utilisant un intervalle de routine de changement de cage de 2 semaines, notre objectif est de maintenir les niveaux d'ammoniac en dessous de 50 ppm. Dans des cages plus petites utilisées pour la reproduction ou pour loger plus de quatre souris, nous avons mesuré des niveaux problématiques d'ammoniac intra-cage, et une proportion considérable de ces cages avaient des niveaux d'ammoniac à plus de 50 ppm vers la fin du cycle de changement de cage. Ces niveaux n'ont pas été réduits de manière significative lorsque les niveaux de litière absorbante en copeaux de bois ont été augmentés ou diminués de 50 %. Les souris dans les cages de types II et III ont été logées à des densités de peuplement comparables, mais les niveaux d'ammoniac dans les cages plus grandes sont restés inférieurs. Cette découverte met en évidence le rôle du volume de la cage, par opposition à la simple surface au sol, dans le contrôle de la qualité de l'air. Avec l'introduction actuelle de nouvelles conceptions de cages qui utilisent un espace libre encore plus petit, notre étude invite à la prudence. Avec des cages ventilées individuellement, les problèmes d'ammoniac intra-cage peuvent ne pas être détectés, et nous pouvons choisir d'utiliser des intervalles de changement de cage insuffisants. Peu de cages modernes ont été conçues pour tenir compte des quantités et des types d'enrichissement qui sont utilisés (et, dans certaines parties du monde, obligatoires) aujourd'hui, ce qui ajoute aux problèmes associés à la diminution des volumes de cage.

Le logement des rongeurs de laboratoire dans des systèmes de cages ventilées individuellement (IVC) améliore ostensiblement l'environnement des animaux et de leurs gardiens. Par rapport aux cages ouvertes traditionnelles, les CVI réduisent le risque de propagation rapide des infections dans les colonies animales, tout en permettant un meilleur contrôle du microclimat dans les cages en termes de température, d'humidité et de qualité de l'air1,2. Pour les soigneurs d'animaux, isoler l'air des cages réduit la propagation des allergènes, supprime les odeurs et introduit une barrière physique les protégeant des composés potentiellement toxiques avec lesquels les animaux peuvent être dosés3,4,5. La qualité de l'air dans les cages est facilement maintenue grâce à un taux de ventilation élevé (actif)6. Pendant ce temps, la ventilation au niveau de la pièce, qui gère un volume d'air considérablement plus important, peut être réduite7, réduisant ainsi les coûts d'électricité. Par conséquent, par rapport aux cages ouvertes, les systèmes IVC offrent d'autres avantages, tels que la réduction des coûts de gestion des installations, étant donné que les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation représentent les dépenses de fonctionnement les plus importantes dans les animaleries en dehors du personnel8,9. Cela est aggravé par une évolution vers un cycle de changement de cage prolongé de 2 semaines, motivé par des améliorations de l'environnement intra-cage10, ce qui entraîne encore plus d'économies.

Il est important de noter que les systèmes IVC se sont révélés supérieurs, par exemple, aux cages à filtre, pour réduire l'accumulation d'ammoniac (NH3) dans les cages11,12,13. Les bactéries excrétées par les occupants des cages peuvent métaboliser l'urée (CO(NH2)2) dans l'urine, formant de l'ammoniac (NH3)14,15. Au fil du temps, ce processus crée un environnement compromis16,17. L'ammoniac est une base faible, corrosive pour les matières organiques, qui se répandra sous forme d'aérosol. Les espèces de mammifères ont évolué pour détecter même des concentrations infimes de NH3 dans l'air comme une odeur nocive. La plupart des gens peuvent détecter des concentrations de NH3 bien inférieures à 10 ppm (réf. 18). Comme les gouttelettes de NH3 en suspension dans l'air réagissent avec les muqueuses des voies respiratoires supérieures et autour des yeux, l'ammoniac provoque une gêne19,20. Au fil du temps, des dommages corrosifs se manifesteront, ayant un effet néfaste sur la santé humaine et animale21,22,23,24. En cas d'exposition à de fortes concentrations de NH3, le corps réagira, comme la toux et une modification du rythme respiratoire, dans le but de prévenir les dommages aux poumons25.

Alors que la plupart des pays auront des limites d'exposition professionnelle limitant l'exposition des travailleurs à l'ammoniac (souvent fixées à 20-25 ppm en moyenne sur une journée de travail, avec des niveaux plus élevés autorisés pendant de courtes périodes26,27,28), il n'existe actuellement aucune limite convenue pour les animaux, comme les souris de laboratoire. Étant donné que l'accumulation de NH3 dans les cages à litière souillée est un problème de gestion historique dans les animaleries de laboratoire, de nombreuses études sur les effets de l'exposition au NH3 chez la souris ont été réalisées29. Alors qu'il existe des preuves contradictoires en ce qui concerne les effets de faibles niveaux de NH3 intra-cage sur la santé des rongeurs, il n'y a pas de rapports - du moins à notre connaissance - qui n'ont pas trouvé d'effets indésirables (principalement des lésions des voies respiratoires supérieures/nasales). passage) lors de l'hébergement de rongeurs dans des environnements ventilés individuellement où les niveaux de NH3 dépassaient 50 ppm (réfs. 22,23,30,31,32). Cette valeur a donc été suggérée par Silverman et al.33 comme le niveau auquel les cages doivent être changées au plus tard.

Par rapport aux cages ouvertes traditionnelles, les soigneurs d'animaux sont moins susceptibles de détecter l'accumulation d'ammoniac avec les systèmes IVC, en particulier lorsque les IVC fonctionnent sous pression négative et que l'échappement du rack est canalisé directement depuis la salle des animaux. Ce n'est que lorsque les cages sont retirées des racks et ouvertes, souvent dans une zone ventilée du processus, que l'odeur d'ammoniac peut être détectée. Mais même dans ce cas, le volume d'air relativement faible à l'intérieur de la cage s'équilibrera avec le volume d'air considérablement plus important dans l'armoire ou la pièce. Nous soupçonnons que les gardiens d'animaux sont donc susceptibles de sous-estimer considérablement l'accumulation d'ammoniac dans les CVI.

Suite à un échantillonnage de routine des cages dans notre établissement, nous avons été informés que des cages atteignaient des niveaux d'ammoniac supérieurs à 50 ppm, ce qui a incité une enquête approfondie. Dans cet article, nous avons étudié l'influence de l'occupation de la cage et du volume de litière sur l'accumulation d'ammoniac dans deux modèles IVC couramment utilisés. L'objectif était de déterminer quelles cages risquaient de développer des niveaux d'ammoniac supérieurs à 50 ppm lors d'un cycle de changement de cage régulier, et de déterminer si cela pouvait être contrecarré par une utilisation plus appropriée de litière absorbante.

Lors de l'échantillonnage de cages sélectionnées au hasard (résumées dans le tableau 1) après 10 à 14 jours sur la même litière (Fig. 1), une relation claire a pu être trouvée dans les cages de type II plus petites entre le nombre de souris dans une cage et l'ammoniac résultant. niveaux (analyse de régression ; F1 401 = 123, P < 1 × 10−24 ; Données étendues Fig. 1). Indépendamment de l'occupation des cages, nous avons trouvé des cages de type II avec une accumulation d'ammoniac supérieure à 50 ppm (Fig. 1). Le problème était cependant particulièrement important dans les cages non reproductrices avec plus de quatre souris et dans les cages abritant des trios reproducteurs. En revanche, aucune des plus grandes cages de type III n'a été mesurée à plus de 50 ppm au jour 14 (Fig. 1). Il y avait également une relation beaucoup plus faible entre l'occupation de la cage et les niveaux d'ammoniac résultants pour les cages de type III (analyse de régression ; F1,56 = 8,11, P = 0,006 ; données étendues Fig. 1).

L'ammoniac intra-cage est présenté en fonction de l'occupation de la cage pour les petites (Type II ; à gauche) et les plus grandes (Type III ; à droite) IVC. Les mesures ont été obtenues 10 à 14 jours après le changement de cage par échantillonnage aléatoire. Notez que les données sont affichées sur un axe logarithmique. Les cases affichent les médianes et la plage interquartile, les moustaches indiquent la plage complète des données. La zone grise est utilisée pour mettre en évidence la zone des lectures dépassant 50 ppm de NH3. Le nombre et la proportion de cages de type II dépassant le seuil de 50 ppm sont indiqués en bas du graphique. Pour la composition exacte des groupes, voir le tableau 1.

Avec une telle conception exploratoire, nous nous sommes abstenus de tester des hypothèses excessives ; nous utiliserons cependant nos données pour vérifier certaines affirmations que nous avions faites sur la base d'observations précédentes. Les animaux hébergés à des densités comparables dans les deux types de cages seraient exposés à des niveaux d'ammoniac sensiblement plus élevés s'ils étaient hébergés dans une cage de type II. La comparaison d'animaux hébergés à une densité de 140 cm2 par animal ou moins (c'est-à-dire plus dense) a révélé une nette différence entre les types de cages (test t de Welch ; t104,2 = 2,43, P < 0,017). Les petites cages d'élevage de type II n'étaient pas, dans l'ensemble, plus susceptibles de développer des niveaux élevés d'ammoniac que les cages sans élevage avec le même nombre de souris (analyse de variance à deux facteurs (ANOVA) ; F1 138 = 0,21, P = 0,64). Il y avait cependant une forte interaction entre le type de cage et son occupation (F1,138 = 15,0, P < 0,001) ; en effet, alors qu'il n'y avait pas de différence claire entre les cages de type II reproductrices et non reproductrices abritant des paires, les trios reproducteurs avaient, en moyenne, des niveaux d'ammoniac beaucoup plus élevés que les cages non reproductrices de trois souris. Nous ne pouvions pas attribuer cette augmentation de l'accumulation d'ammoniac dans les cages d'élevage en trio à la présence d'une portée de chiots de type II (test t de Welch ; t24,3 = −1,78, P = 0,09) ou de type III (t5,2 = 0,17, P = 0,87) cages (données étendues Fig. 2). Les niveaux d'ammoniac étaient comparables, que la mère ait mis bas ou non. Pour les couples reproducteurs, nous n'avons pas pu tester si une portée de chiots semblait augmenter les niveaux d'ammoniac car nous n'avions qu'un seul couple reproducteur dans une cage de type III et une seule cage de type II était enregistrée pour avoir une portée de chiots. Nous n'avons trouvé aucune donnée soutenant un effet du sexe sur l'accumulation d'ammoniac (Extended Data Fig. 3). En analysant les cages de type II dans une ANOVA à deux facteurs utilisant l'occupation de la cage comme facteur prédictif, nous n'avons trouvé aucun effet du sexe sur les niveaux d'ammoniac intra-cage (F1 392 = 0,56, P = 0,45).

Nous n'avons pas non plus trouvé d'effet lors de la mesure des niveaux d'ammoniac dans des cages avec différentes quantités de litière (Fig. 2). Étant donné que trois niveaux de litière ont été évalués dans toutes les cages (tableau 2) et que l'échantillonnage a été effectué à la fois à 7 et à 14 jours, nous nous serions attendus à ce que notre expérience détecte tout changement que nous aurions considéré comme d'un ampleur significative. Pourtant, aucun effet n'a été trouvé pour l'un ou l'autre type de cage (ANOVA à mesures répétées utilisant des données au jour 14, effet de la litière ; F2 242 = 1,45, P = 0,24 ; interaction cage × litière : F2 242 = 0,96, P = 0,39) . De plus, la répartition des cages de type III par type de logement (hébergement individuel, hébergement en groupe ; tableau 2) n'a révélé aucun effet caché (Extended Data Fig. 4). Il y avait des niveaux d'ammoniac significativement plus faibles dans les cages des souris logées individuellement au jour 14 (ANOVA à mesures répétées, effets inter-sujets ; F2, 60 = 10,7, P < 0,001 ; test post hoc de Tukey : P < 0,01 par rapport aux souris logées en groupe souris et cages d'élevage), mais cet effet n'a pas interagi avec la quantité de litière.

L'ammoniac intra-cage est présenté selon la taille de la cage (cages de type II (supérieure) et de type III (inférieure)) et la quantité de litière (divisant par deux et doublant le volume standard de litière, indiqué ici à 100 %). L'ammoniac intra-cage a été échantillonné au jour 7 (à gauche) et au jour 14 (à droite) après le changement de cage. Notez que les données sont présentées sur un axe logarithmique et que l'axe a été tronqué à 0,3 ppm (données de censure entre 0,1 et 0,3 ppm). Les cases affichent les médianes et la plage interquartile, et les moustaches indiquent la plage complète des données. La zone grise est utilisée pour mettre en évidence la zone des lectures dépassant 50 ppm de NH3. Le nombre et la proportion de cages de type II dépassant le seuil de 50 ppm au jour 14 sont indiqués en bas du graphique. Pour la composition exacte des groupes, voir le tableau 2.

Dans la présente étude, nous avons analysé si les niveaux d'ammoniac intra-cage pouvaient être réduits en modifiant le volume de la litière. Ce n'était pas le cas. Alors qu'il est bien établi que l'utilisation de trop peu de litière dans une cage entraînera une augmentation rapide des niveaux d'ammoniac34, les cages avec un volume de litière divisé par deux n'ont montré aucun signe d'aggravation. Pour l'anecdote, utiliser trop de litière peut entraîner des niveaux élevés d'ammoniac dans les CVI. La théorie, qui nous est relatée par les fabricants de cages, est qu'un grand volume de litière permet à l'urine de s'infiltrer au fond de la cage, où des poches humides peuvent se former, loin des effets desséchants de l'air circulant dans la cage. Cette « théorie de Boucle d'or » postule qu'il existe une quantité optimale de litière. Utiliser trop ou trop peu peut causer des problèmes. Cependant, nous n'avons trouvé aucune preuve d'un tel effet en faisant varier la quantité de litière dans des limites raisonnables (0,5 à 1,5 litre dans les cages de type II ; 1 à 3 litres dans les cages de type III). Par conséquent, nous devons conclure que les gammes de literie dans nos enquêtes étaient optimales ou presque optimales.

Un bon nombre d'enquêtes ont été menées pour identifier les matériaux de litière qui sont très absorbants et efficaces pour réduire l'accumulation d'ammoniac35,36,37,38,39,40,41. En général, les copeaux de bois (tels qu'utilisés dans la présente étude) et les rafles de maïs se sont avérés appropriés pour réduire l'accumulation d'ammoniac22. Bien qu'il ait été démontré que l'épi de maïs est légèrement plus absorbant que les copeaux de bois de tremble, nous ne sommes pas convaincus que l'utilisation d'épi de maïs pourrait être utile dans notre scénario actuel (l'épi de maïs est seulement plus absorbant par volume de litière ; cet effet est inversé s'il est exprimé par poids37 ). De plus, les rongeurs préfèrent les cages tapissées de copeaux de bois plutôt que d'épis de maïs, comme le montrent les études de préférence avec des souris42,43 et des rats44, peut-être en raison des "miettes" d'épis de maïs plus denses et déchiquetées qui créent une surface inconfortable sur laquelle se reposer45. Au lieu de cela, nous aimerions attirer l'attention sur le volume d'air dans les cages.

Dans la présente étude, nous avons constaté que nos plus petites VCI (type II) accumulaient systématiquement des niveaux d'ammoniac intra-cage plus élevés que les grandes VCI (type III). Notamment, c'était également le cas lorsque les souris étaient hébergées à des densités de peuplement comparables dans les deux types de cages. Même si une souris individuelle se voyait attribuer la même surface au sol et, par conséquent, la même litière, les cages plus petites étaient plus susceptibles d'accumuler de l'ammoniac. Cette observation suggère que le volume de la cage, par opposition à la surface habitable, est important. De plus, les trios reproducteurs semblaient générer plus d'ammoniac que les groupes de trois non reproducteurs. Nous n'avons pas pu trouver d'augmentation des niveaux d'ammoniac en présence d'une portée de chiots. Au lieu de cela, une composante comportementale, inhérente aux animaux reproducteurs, peut influencer l'accumulation d'ammoniac (comme indiqué précédemment31). Peut-être que l'augmentation de la consommation d'eau et d'aliments par les femelles gestantes peut expliquer en partie les concentrations plus élevées d'ammoniac trouvées dans les cages d'élevage.

Alors qu'il a été suggéré que les souris mâles produisaient plus d'ammoniac que les femelles (que ce soit simplement en étant plus grandes et en ayant plus de « biomasse »46,47 ou en buvant plus d'eau et par conséquent en générant plus d'urine48), nous avons été à plusieurs reprises incapables de prouver un tel effet. . Dans les conditions de notre enquête, les mâles et les femelles hébergés à des densités comparables semblaient produire des niveaux d'ammoniac comparables (cages de type II, Extended Data Fig. 3). S'il y a un effet du sexe, celui-ci est éclipsé par d'autres paramètres. Nous n'avons malheureusement pas été en mesure de faire une comparaison significative des souches.

Le flux d'air dans les IVC est conçu et testé à l'aide de cages vides. Cette pratique est compréhensible, étant donné qu'un fabricant ne peut pas prédire le type ou la quantité de litière, d'articles d'enrichissement, d'abris ou de matériaux de construction de nids qui seront utilisés dans une animalerie en particulier. Pourtant, ces éléments supplémentaires sont requis par la législation européenne49 et fortement recommandés dans les directives nord-américaines50. Dans les cages de plus petit volume, avec moins d'espace libre, des éléments tels que des abris et des matériaux de construction de nids peuvent détourner considérablement le flux d'air. Nous pensons que cela peut être le cas pour nos cages plus petites (type II). Alors que, par exemple, les couples/trios reproducteurs hébergés dans ces petites cages respectent les exigences de l'UE concernant l'espace de la cage (défini comme la surface au sol), il est clair que ces conditions de logement créent un environnement indésirable. Nous noterons que différents modèles d'IVC utilisent différentes directions/modèles de flux d'air et différents taux de flux. Par conséquent, nous ne pouvons pas savoir dans quelle mesure l'approvisionnement en cage affecte l'aération sur différents modèles ; nous pouvons cependant fortement recommander d'enquêter sur ce point.

Nous fixons la densité de logement maximale dans nos cages en calculant l'espace au sol disponible pour une seule souris, en traitant essentiellement l'espace au sol comme une ressource consommable. Faire de même pour le volume d'air dans les cages peut être moins judicieux. Dans nos expériences, les cages les plus grandes avaient un volume approximatif de 15 litres, sans tenir compte du volume déplacé par les aliments, la litière, le matériel de nidification et les animaux eux-mêmes. Les cages plus petites mesuraient environ 9 litres (expérience 1) et 8 litres (expérience 2). La différence de volume entre les types de cages n'est pas très différente de la différence d'espace au sol. Au lieu de cela, nous pensons qu'un certain espace libre total peut être nécessaire dans une cage pour une aération appropriée afin d'éviter l'accumulation d'ammoniac. Le volume d'une cage et le nombre de souris qui peuvent y être hébergées sans risquer des niveaux élevés d'ammoniac intra-cage peuvent donc ne pas suivre une relation simple. Les conditions de logement optimales peuvent ne pas être facilement prévisibles, mais doivent plutôt être établies par des expériences pratiques. Des facteurs tels que la géométrie de la cage, le modèle de circulation d'air, l'approvisionnement de la cage (abris, matériel de nidification et éléments d'enrichissement) ne sont que quelques facteurs qui peuvent avoir une influence importante sur les niveaux d'ammoniac.

Dans la présente enquête, nous n'avons pas pu contrôler des facteurs tels que l'âge, le poids ou le patrimoine génétique des souris dans les cages étudiées. Nous ne pouvions pas non plus manipuler l'environnement de la cage au-delà de la modification raisonnable de la quantité de litière. Alors que cela nous a fourni un aperçu approprié de la situation dans nos installations, les données ne peuvent pas répondre aux questions concernant l'influence d'autres paramètres qui peuvent avoir une influence sur l'accumulation d'ammoniac. Dans une étude récente, il a été démontré que la capacité des souris à maintenir un emplacement constant pour les latrines influençait grandement les niveaux d'ammoniac dans la cage46. Encourager les souris à placer leur latrine à l'avant de la cage - la zone associée à la plus faible accumulation d'ammoniac - pourrait offrir un moyen comportemental simple pour réduire les niveaux d'ammoniac dans la cage qui mérite d'être étudié. Dans les enquêtes de suivi, nous espérons également être en mesure de déterminer si d'autres éléments - quantité et types de mobilier de cage et emplacement de la trémie alimentaire - pourraient influencer davantage les niveaux d'ammoniac à l'intérieur de la cage.

Avec l'introduction de nouvelles conceptions pour les IVC de souris, où les cages sont rendues encore plus compactes en abaissant le plafond des cages, nous pouvons voir des problèmes encore plus importants avec l'accumulation d'ammoniac. Un facteur aggravant est que ce problème n'est pas facilement détecté car les soigneurs et le personnel de recherche ne respirent pas le même air que celui qui circule dans les cages. Nous n'avions aucune idée de nos problèmes d'ammoniac avant de commencer à échantillonner les cages. Dans le présent rapport, nous présentons les niveaux mesurés à la toute fin d'un cycle de changement de cage. On peut soutenir, par conséquent, qu'ils peignent un scénario du pire. Les souris ne sont exposées à ces niveaux que vers la toute fin d'une période de 14 jours. Pourtant, nous ne voudrions pas que les souris soient exposées à des niveaux d'ammoniac supérieurs à 50 ppm en tout point de nos installations. En fait, nous aimerions de manière optimale maintenir des niveaux « humains » inférieurs à 25 ppm. Alors que cela pourrait être résolu assez facilement en adoptant un cycle de changement de cage plus court, cela ne serait pas sans conséquences. Il est bien établi que les souris trouvent la manipulation et la réorganisation constantes de leur environnement domestique stressantes51 ; cela perturbe leurs schémas comportementaux et leur rythme circadien52,53, et le nettoyage de la cage (en supprimant les signaux olfactifs) peut provoquer une agression chez les souris mâles54,55. Des changements de cage plus fréquents sont non seulement plus laborieux de la part des soigneurs, mais aussi détestés par les habitants des cages. Guidés par nos données, nous suggérons plutôt provisoirement que, lors de l'attribution d'un espace de vie à nos souris, nous gardions également à l'esprit le volume des cages et pas seulement la surface au sol.

Toutes les souris ont été logées dans des IVC (Tecniplast) soit d'un Euro Standard Type II (expérience 1 : '1285L', 365 × 207 × 140 mm ; expérience 2 : 'GM500', 391 × 199 × 160 mm) ou Type III (' 1290D', 425 × 276 × 153 mm). Les animaux ont été logés sur des copeaux de bois de tremble (Tapvei), maintenus sur un cycle lumière-obscurité de 12:12 heures, avec 30 min de crépuscule aux transitions. La température ambiante a été maintenue à 19–23 °C et l'humidité à 42–46 %, et les cages ont été ventilées à un taux de renouvellement d'air de 65–75 h−1 sous pression négative. La fréquence de changement de cage était d'une fois toutes les 2 semaines. Les animaux ont reçu des abris - des abris en plastique rouge semi-transparent (« JAKO » ; Molytex) et des tubes en carton (Lillico) - du matériel de nidification (nids « Happi-mat » ; Scanbur) et des bâtons à ronger (Tapvei). Des aliments extrudés (« Altromin 1314 », Brogaarden) et de l'eau du robinet (fournie en bouteilles) ont été fournis ad libitum. Les cages échantillonnées étaient toutes situées dans des unités d'élevage en barrière qui sont continuellement testées pour les agents pathogènes conformément aux recommandations de la Fédération européenne des associations scientifiques des animaux de laboratoire56. Les animaux ont tous été considérés comme exempts d'agents pathogènes spécifiques.

L'ammoniac intra-cage a été mesuré à l'aide d'un capteur de détection de photoionisation portatif (détecteur Tiger LT ; Ionscience), comme dans les études précédentes34,57. Aucun autre composé organique susceptible d'interférer avec les mesures ne devait être présent à une concentration appréciable dans aucune des cages. Les concentrations mesurées ont été reproduites à l'aide de mesures électrochimiques pour assurer la précision des mesures de détection de photoionisation. Une sonde rudimentaire a été fabriquée à partir d'un tube en plastique qui permettait l'échantillonnage à travers le port de la bouteille d'eau (comme dans d'autres études22), tandis que les cages étaient toujours sur le support. Les cages étaient par conséquent (pour la plupart) non perturbées et activement ventilées pendant l'échantillonnage. Les lectures ont été obtenues à partir du centre de la cage, à environ 5 cm au-dessus de la litière. La limite inférieure de détection de l'instrument était de 0,1 ppm d'ammoniac. Les lectures ont été obtenues en direct, excluant la mise en aveugle des prélèvements.

Toutes les données de l'étude ont été obtenues par échantillonnage opportuniste d'animaux engagés dans d'autres expériences ou programmes d'élevage. En l'absence de profondeur de litière préalablement convenue pour les cages dans le programme de soins et d'utilisation des animaux de l'Université, des changements dans les volumes de litière ont été apportés dans ce qui était considéré comme la plage normale pour un logement standard. Ces changements ont été apportés dans le cadre du travail d'amélioration continue de l'établissement. Les fabricants de cages avaient suggéré qu'une cause des niveaux élevés d'ammoniac pourrait être l'utilisation d'une trop grande quantité de substrat de litière, ce qui a incité à enquêter. Toutes les procédures ont été effectuées sous la supervision du comité local de bien-être animal et des vétérinaires cliniques du programme.

Des tests d'hypothèse ont été effectués sur des données transformées en log (X ′ = log10 (X + 1), pour tenir compte des valeurs nulles) tout au long, car les données semblaient être (à peu près) distribuées de manière log-normale. Le test t de Welch a été utilisé pour des comparaisons simples, tandis que les modèles ANOVA ont été utilisés lorsqu'il y avait plus d'une variable indépendante. Pour la comparaison post hoc de plusieurs groupes, nous avons utilisé le test de Tukey (HSD). Pour comparer les animaux hébergés à des densités similaires dans les deux types de cages, nous avons choisi de nous concentrer sur les cages avec des souris hébergées à une densité de 140 cm2 par animal ou moins. Cela a produit des plages similaires de 88 à 133 cm2 par animal pour les cages de type II et de 91 à 137 cm2 par animal pour les cages de type III avec des échantillons suffisamment grands pour les tests statistiques. Avec les mêmes cages utilisées pour les trois niveaux de litière, nous avons pu utiliser une ANOVA à mesures répétées. Des régressions linéaires ont été effectuées pour examiner la relation entre la densité de logement et l'accumulation d'ammoniac. Les pentes les mieux ajustées ont ensuite été testées à l'aide de l'ANOVA. Les analyses ont été effectuées dans SPSS v.28 (IBM), tout au long des analyses, des tests bilatéraux ont été utilisés et P < 0,05 a été considéré comme significatif.

Pour vérifier nos résultats internes précédents, des IVC choisis au hasard ont été échantillonnés dans deux unités de logement pour animaux (tableau 1). Au total, 451 cages uniques de type II et 73 cages uniques de type III abritant un nombre variable d'animaux ont été échantillonnées 10 à 14 jours après le changement de cage.

Dans la deuxième expérience (tableau 2), des modifications ont été apportées aux conditions de logement de routine pour les cages utilisées pour la reproduction. Les cages ont reçu la quantité standard de litière utilisée dans les animaleries (cages de type II : 1,0 litre ; cages de type III : 2,0 litres), 50 % de la quantité standard (cages de type II : 0,5 litre ; cages de type III : 1,0 litre) , soit 150 % de la quantité standard (cages de type II : 1,5 litre ; cages de type III : 3,0 litres). Une conception entièrement croisée a été employée, où chaque cage était pourvue de chaque niveau de litière, dans un ordre aléatoire. La conception était un carré latin équilibré avec un nombre égal de cages pour chaque condition dans chaque bloc de temps. Les cages appartenaient à l'une des trois catégories suivantes : couples reproducteurs (un mâle, une femelle) ou trios (un mâle, deux femelles), mâles logés seuls (actuellement non utilisés pour la reproduction) ou souris logées en groupe (portées sevrées de jeunes souris) .

De plus amples informations sur la conception de la recherche sont disponibles dans le résumé des rapports sur le portefeuille Nature lié à cet article.

Toutes les données brutes ont été mises à disposition en ligne (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.21829353).

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Nous remercions les soigneurs animaliers et les vétérinaires du Département de médecine expérimentale, sans qui cette étude n'aurait pu être réalisée.

Financement en libre accès fourni par la Bibliothèque royale du Danemark

Département de médecine expérimentale, Faculté des sciences de la santé et de la médecine, Université de Copenhague, Copenhague, Danemark

Mahmud A. Eskandarani, Jann Hau et Otto Kalliokoski

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MAE et JH ont conçu l'idée de l'étude et conçu les expériences pour sa réalisation. Le MAE a réalisé les expériences et analysé les résultats avec OK Tous les auteurs ont contribué à la rédaction de ce rapport.

Correspondance à Otto Kalliokoski.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Lab Animal remercie Michael Huerkamp et les autres examinateurs anonymes pour leur contribution à l'examen par les pairs de ce travail.

Note de l'éditeur Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Les régressions les mieux ajustées sont présentées pour les deux types de cages (II, en vert et III, en bleu) sur la même plage de densité de logement (données de l'expérience 1). Les cages d'élevage ont été exclues de l'analyse. Sur la droite, les régressions sont présentées individuellement, avec l'intervalle de confiance à 95 % pour les droites de régression (avec les valeurs de p répertoriées pour l'analyse de variance associée) pour une vue moins encombrée. Notez que les tests statistiques ont été effectués sous forme d'analyse de régression linéaire des données transformées en log, alors que les données sont présentées ici dans un tracé semi-log.

Les cages d'élevage abritant des trios ont été divisées selon qu'il y avait ou non une portée de chiots enregistrée dans la cage au moment de l'échantillonnage. Bien qu'il semble y avoir une augmentation de l'ammoniac à l'intérieur de la cage dans les cages plus petites (type II), cet effet n'a pas pu être étayé statistiquement. Les cases affichent les médianes et les plages interquartiles, les moustaches indiquent la plage complète des données.

Les cages de type II de l'expérience 1 (Fig. 1) ont été divisées par sexe (voir tableau 1). Il n'y a pas de différences évidentes entre les mâles et les femelles pour suggérer que le sexe a un effet déterminant sur l'accumulation d'ammoniac dans ces cages. L'analyse de la variance à deux facteurs appuie cette constatation. Les cases affichent les médianes et les plages interquartiles, les moustaches indiquent la plage complète des données. La zone grise est utilisée pour mettre en évidence la zone des lectures dépassant 50 ppm de NH3.

Les cages de type III de l'expérience 2 (Fig. 2) ont été divisées par le type de logement pour lequel la cage a été utilisée (voir tableau 2). Il n'y a pas de tendances évidentes en dehors d'une accumulation d'ammoniac légèrement inférieure dans les cages avec des souris logées seules (F2, 60 = 10,7, P < 0,001 ; test post hoc de Tukey : P < 0,01 par rapport aux deux autres groupes). Ce facteur n'a cependant pas interagi avec la quantité de litière. Les cases affichent les médianes et les plages interquartiles, les moustaches indiquent la plage complète des données.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International License, qui permet l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur n'importe quel support ou format, tant que vous donnez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournissez un lien vers la licence Creative Commons et indiquez si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Eskandarani, MA, Hau, J. & Kalliokoski, O. L'accumulation rapide d'ammoniac dans les petites cages de souris ventilées individuellement ne peut pas être surmontée en ajustant la quantité de litière. Lab Anim 52, 130–135 (2023). https://doi.org/10.1038/s41684-023-01179-0

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Reçu : 28 octobre 2021

Accepté : 18 avril 2023

Publié: 18 mai 2023

Date d'émission : juin 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41684-023-01179-0

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