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Specie animali utilizzate
USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO IN FARMACOLOGIA Russel & Burch: le tre R Replacement: identifica la sostituzione degli animali viventi con tecniche in vitro, modelli computerizzati, video, film, etc. Russel & Burch: le tre R Reduction: si riferisce ad una diminuzione del numero di animali richiesti per un particolare esperimento Russel & Burch: le tre R Refinement: si riferisce ad ogni diminuzione dell’incidenza o severità delle procedure dolorose o angoscianti impiegate negli esperimenti con animali LO STABULARIO Localizzazione disegno dei locali divisioni funzionali principali area ricevimento animali locali di condizionamento/quarantena locali di mantenimento locali per la sperimentazione e il trattamento locali di supporto • lavaggio e sterilizzazione • locali per lo stoccaggio dei rifiuti • locali per lo stoccaggio del cibo e della lettiera • locali dedicati al personale LO STABULARIO controllo delle condizioni ambientali temperatura umidità ventilazione illuminazione rumore contaminanti chimici lettiere densità della popolazione e limitazioni di spazio LO STABULARIO unità per l’uso di radiosotopi nell’animale controllo microbiologico CONTROLLO MICROBIOLOGICO DEGLI ANIMALI DA ESPERIMENTO malattia e mortalità degli animali interferenza con i risultati sperimentali zoonosi qualità dei prodotti biologici Animali convenzionali Riderivazione Per isterectomia Animali Germ-free (GF) Animali gnotobiotici Animali CRF (con flora enterica resistente) Animali SPF (Specific Pathogen Free) SISTEMI DI BARRIERA sistema aperto (nessuna barriera) barriera assoluta (isolatore) SISTEMI DI BARRIERA sistema aperto (nessuna barriera) barriera assoluta (isolatore) barriera classica per SPF sistemi di barriera modificati SISTEMI DI BARRIERA sistema aperto (nessuna barriera) barriera assoluta (isolatore) barriera classica per SPF sistemi di barriera modificati barriera classica invertita (unità di isolamento) ANIMALI UTILIZZATI PER LA SPERIMENTAZIONE \ RATTO TOPO ALTRE SPECIE PESCI UCCELLI ALTRI RODITORI CONIGLIO Circa il 95% degli animali utilizzati nella ricerca biomedica è rappresentato da roditori: topi e ratti 90 % criceti 2% cavie 2% altre specie 1% ALTRE SPECIE UTILIZZATE NELLA SPERIMENTAZIONE Mammiferi Primati non umani o Macaca mulatta (scimmia Rhesus) o Macaca fascicularis (Cynomolgus) o Callithrix (marmoset) o Pan troglodytes (scimpanzé) Cane (Canis familiaris) Gatto (Felis catus) Furetto (Mustela putorius) Maiale (Sus scrofa) o mini- e micro-pig Pecora (Ovis aries) Capra (Capra hircus) PERCHE’ I RODITORI? Facilità di mantenimento e manipolazione Elevata capacità riproduttiva Tempo di generazione e durata della vita relativamente brevi Disponibilità di dati di base sulle specie roditrici Disponibilità di numerosi ceppi e linee ben definiti Possibilità per alcune specie di adottare tecniche di produzione germ-free and pathogen-free L’esistenza di differenti caratteristiche speciespecifiche ha dato luogo a numerosi modelli di malattia rilevanti per la ricerca biomedica Muridae Mus M. musculus Rattus R. norvegicus Myomorpha Cricetidae Rodentia Meriones Histricomorpha Caviidae ORDINE Mesocricetus SOTTORDINE FAMIGLIA Cavia GENERE M.auratus M.unguiculatus C.Porcellus SPECIE TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee INBRED TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee INBRED Incroci tra fratello e sorella (o genitori e figli) per > 20 generazioni consecutive Identità genica pari a circa il 98% Caratteristiche di istocompatibilità Necessità di programmare e registrare gli incroci in modo rigoroso Necessità di pianificare un corretto programma di monitoraggio genico per il controllo delle caratteristiche della linea Animali di tipo inbred: ratti Spontaneously Hypertensive, … topi C57BL/6, BALB/C, 129, DBA/2, … Topo C57BL/6 Ratto SHR Topo BALB/c TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee INBRED Linee OUTBRED Animali di tipo outbreb: ratti Sprague-Dawley e Wistar; topi CD-1 (Swiss mice), …. Topo CD-1 Ratto Sprague-Dawley TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee OUTBRED • Accoppiamenti random • Eliminare il più possibile ogni grado di parentela • Animali con max variabilità genica osservabile in una popolazione • Le diverse caratteristiche degli animali sono un ottimo modello per studi applicati ad animali eterogenei • Progenie molto robusta e numerosa TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee INBRED Linee OUTBRED Linee IBRIDE TECNICHE DI ALLEVAMENTO Linee IBRIDE • F1: incrocio tra due diverse linee inbred • Animali eterozigoti per i caratteri che differenziano le linee parentali • Molto apprezzati nella ricerca biomedica per la riproducibilità genetica all’interno della linea • Alto vigore riproduttivo • Non possono essere propagati come linea • Esempi: topi BDF1 [DBA/2 (m) x C57BL/6 (f)] topi CDF1 [DBA/2 (m) x BALB/c (f)] Mus musculus DATI BIOLOGICI DI BASE DEL TOPO Adult body weight 20-40gm5 Body surface area 10.5(wt. in grams)2/35 Life Span 1.5-3 years5 Chromosome n. (2n) 40 Food consumption 15 gm/100 gm/day5 Water consumption 15 ml/100 gm/day5 Breeding onset 50 days5 Gestation Period 19-21 days5 Weaning Body Temperature Heart rate 21-28 days5 ,24 36.5-38.0C5 300-800 beats per minute21 Respiratory Rate 84-230 per minute21 Blood volume 76-80 ml/kg TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL TOPO Rattus norvegicus DATI BIOLOGICI DI BASE DEL RATTO Adult body weight 300-500g (250-300 g) Body surface area 10.5(wt. in grams)2/35 Life Span 2-3 years5 Chromosome n. (2n) 42 Food consumption 5 gm/100 gm/day5 Water consumption 10-12 ml/100 gm/day5 Breeding onset 65-110 days5 Gestation Period 21-23 days5 Weaning Body Temperature Heart rate 21 days5 ,24 37.5-38.5C5 300-500 beats per minute21 Respiratory Rate 85-110 per minute21 Blood volume 60 ml/kg TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL RATTO Mesocricetus auratus Meriones unguiculatus (gerbillo) Cavia porcellus Oryctolagus cuniculus TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL CONIGLIO