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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 gnotobiotici

RiderivazionePer isterectomia

Animali Germ-free (GF)

Animali CRF(con flora enterica

resistente)

Animali SPF(Specific Pathogen

Free)

Animali convenzionali

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

\

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)

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 specie-specifiche ha dato luogo a numerosi modelli di malattia rilevanti per la ricerca biomedica

PERCHE’ I RODITORI?

Rodentia

Myomorpha

Histricomorpha

Muridae

Cricetidae

Caviidae

Mus M. musculus

Rattus R. norvegicus

Mesocricetus M.auratus

Meriones M.unguiculatus

Cavia C.Porcellus

ORDINE SOTTORDINE FAMIGLIA GENERE 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 BALB/c

Topo C57BL/6

Ratto SHR

TECNICHE DI ALLEVAMENTO

Linee OUTBRED

Linee INBRED

Animali di tipo outbreb:

ratti Sprague-Dawley e Wistar;

topi CD-1 (Swiss mice), ….

Topo CD-1

Ratto Sprague-Dawley

TECNICHE DI ALLEVAMENTO

• 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

Linee OUTBRED

TECNICHE DI ALLEVAMENTO

Linee IBRIDE

Linee INBRED

Linee OUTBRED

TECNICHE DI ALLEVAMENTO

• 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)]

Linee IBRIDE

Mus musculus

Adult body weight 20-40gm5

Body surface area 10.5(wt. in grams)2/35

Life Span 1.5-3 years5

40

Food consumption 15 gm/100 gm/day5

Water consumption 15 ml/100 gm/day5

Breeding onset 50 days5

Gestation Period 19-21 days5

21-28 days5 ,24

Body Temperature 36.5-38.0C5

300-800 beats per minute21

Respiratory Rate 84-230 per minute21

DATI BIOLOGICI DI BASE DEL TOPO

Chromosome n. (2n)

Weaning

Heart rate

Blood volume 76-80 ml/kg

TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL TOPO

Rattus norvegicus

Adult body weight 300-500g (250-300 g)

Body surface area 10.5(wt. in grams)2/35

Life Span 2-3 years5

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

21 days5 ,24

Body Temperature 37.5-38.5C5

300-500 beats per minute21

Respiratory Rate 85-110 per minute21

DATI BIOLOGICI DI BASE DEL RATTO

Chromosome n. (2n)

Weaning

Heart rate

Blood volume 60 ml/kg

TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL RATTO

Mesocricetus auratus

Meriones unguiculatus (gerbillo)

Cavia porcellus

Oryctolagus cuniculus

TECNICHE DI MANIPOLAZIONE DEL CONIGLIO