corso di scienza dell’animale da laboratorio

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Corso di scienza dell’animale da laboratorio Andrea Lorenzon [email protected] Trieste, Maggio 2019

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Page 1: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Andrea Lorenzon [email protected]

Trieste, Maggio 2019

Page 2: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

“You never change things by fighting the existing reality. To change something, build a new model that makes the existing model obsolete.”

― Richard Buckminster 'Bucky' Fuller

Page 3: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Com’è fatto uno stabulario

Introduzione al modulo 4: Cura, salute e gestione degli animali

Page 4: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Primi esperimenti su animali

Aristotele (384-322 AC), Erasistrato, (304 – 258 AC)

Galeno (129-200 DC)

Ibn Zuhr (Avenzoar) (12° Secolo)

“Common sense without conscience may lead to crime, but conscience without common sense may lead to folly, which is the handmaiden of crime.”

(Theodore Roosevelt)

Page 5: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Primi esperimenti su animali

“experiments on animals are entirely conclusive for the toxicology and hygiene of man. The effects of these substances are the same on man as on animals, save for differences in degree”

Claude Bernard, padre della fisiologia moderna

Page 6: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Riconoscenza

Page 7: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Evoluzioni recenti

Page 8: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Evoluzioni recenti

Page 9: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Bastano 3 R?

Reduction,Replacement, Refinement

Respect!

Responsability!

1939 2017

Page 10: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Le animal facility

Page 11: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Classe sanitaria: SPF vs germ-free vs gnotobioticsSPF = Specific Pathogen Free gnotobiotics = flora batterica nota

Strutture (e quindi animali) prive di tutti o alcuni patogeni che potrebbero interferire con procedure sperimentali

SPF Germ-freeGnotobiotics

Page 12: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Perché la condizione sanitaria è importante?

● La tua sicurezza: usare animali certificati sani ti protegge dal rischio di contrarre patologie che, in alcune condizioni, possono essere nocive per l’uomo (zoonosi)

● Qualità della ricerca e riproducibilità dei dati: meno variabili sei costretto ad includere nel tuo modello, più facilmente il modello sarà elastico, e quindi replicabile in altri laboratori

● Condivisione dei modelli: maggiori possibilità di collaborazioni con altri istituti (flusso pulito → sporco, mai viceversa)

● Quality assurance: in processi certificati o industriali● Tutela degli animali: prevenzione di outbreak nelle strutture

Page 13: Corso di scienza dell’animale da laboratorio
Page 14: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Zoonosi

Patologie degli animali trasmissibili all’uomo

Esempi:

● toxoplasmosi● pasteurella● leptospirosi● tularemia● rickettsiosi● schistosomiasi● klebsiella● salmonella

Lista : www.vetjournal.it/images/archive/pdf_riviste/2639.pdf

Morso di topo selvatico,evidentemente non

pathogen-free.

Page 15: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Zoonosi

Yersinia pestis

Nei vari Stati europei ha sterminato tra il 50% e l’80% della popolazione

Affresco nell’ex Abbazzia di Saint-André-de-Lavaudieu, Francia, 14° sec. raffigurante la peste.

“morte”

Page 16: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

La barriera in uno stabulario SPF

Page 17: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Barriera di uno stabulario SPF(impressione dell’artista)

Page 18: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Cos’è una barriera?Una barriera è data dalla somma di:

● edifici atti ad isolare l’interno dall’esterno● infrastrutture monitorate, efficienti, ridondanti● strumentazioni necessarie per

○ isolare le aree○ monitorare i parametri○ contrastare l’influsso di patogeni

● procedure che tengano conto di qualsiasi incidente● personale esperto, attento, preparato● un piano di backup, nel caso qualcosa andasse storto

Page 19: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

● costruiti in modo dedicato● dotati di infrastrutture dedicate● progettati attorno ai flussi di lavoro● materiali adatti● vernici lavabili● porte isolanti● silenziosi● accessi controllati● facilità di pulizia e manutenzione● destinazione d’uso delle stanze

Edifici speciali

Page 20: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

● UTA: unità di trattamento aria● Riscaldamento / climatizzazione● Filtraggio e sanificazione dell’aria● Resilienza a guasti (per quanto tempo ci si può permettere che resti spenta?)● Monitoraggio della qualità dell’aria● Acqua : tipo, qualità, analisi● Elettricità: linea normale, linea in continuità, linea privilegiata, backup

Assistenza e manutenzione ordinaria

● vani tecnici

Infrastrutture efficienti

Page 21: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

● IVC : gabbie individualmente ventilate● Armadi ventilati● Gabbie open top ?● Stazioni di cambio● Stazioni di svuotamento● Lavaggio gabbie● Pulizia locali● Sterilizzazione: materiali, locali● PC e rete● Tute, guanti, DPI● Monitor ambientali● Antincendio

Strumentazioni affidabili

Page 22: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

Scopi:

● lavorare bene● proteggere la qualità del proprio lavoro● fornire strumenti di controllo di gestione● ridurre la variabilità e la soggettività dei processi● dimostrare la qualità del proprio lavoro

● frutto di un processo iterativo costante di revisione● costruite consultando tutto il personale operativo● consultabili in ogni momento da tutti● consultabili su richiesta da esterni (auditor) che richiedano di verificare la

qualità della struttura

Procedure operative standard (POS)

Page 23: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

● Sistema della Qualità● UNI EN ISO9001:2015● Struttura di alto livello

○ Scopo e campo d’applicazione○ riferimenti normativi○ termini e definizioni○ leadership e responsabilità○ pianificazione○ supporto○ attività operative○ valutazione delle prestazioni○ miglioramento

Procedure operative standard (POS) (cont.)

PLAN

DO ACT

CHECK

Page 24: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

● Gestione attività operative:

● pianificazione e controllo operativi

● determinazione dei requisiti per prodotti e servizi

● iter di progettazione e sviluppo di prodotti e servizi

● controllo di beni e servizi approvvigionati dall’esterno

● produzione di beni ed erogazione di servizi

● gestione non conformità

Procedure operative standard (POS) (cont.)

Page 25: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

Due tipi di documenti:

Istruzioni

Procedure

● who? (responsabilità)● when? (flussi di lavoro e propedeuticità)● why? (motivazione, contesto)● where? (ambienti) ● how? (istruzioni e descrizione pratica delle attività)

Procedure operative standard (POS) (cont.)

Page 26: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

Figure standard:

● Responsabile di struttura● Tecnici● Stabularisti● Veterinario● Amministrazione● Servizi informatici

Personale

Punti chiave:

● Sensibilità e cura● Formazione continua● Soddisfazione lavorativa● Bilanciare know how e SOP● Costante scambio di opinioni

bidirezionale con il management

Page 27: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

Se lavorate in uno stabulario, anche voi fate parte del personale.

Hints, per voi:

● conoscete attivamente il personale della struttura in cui lavorerete.● tutti hanno molto da insegnare● soft skill: ascoltare le persone e le loro esigenze, in tutte le direzioni

dell’organigramma● bilanciate automazione e expertise personale

Personale

Page 28: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

edifici - infrastrutture - strumentazioni - procedure - personale - un piano di backup

TL:DR; Serve un mix di paranoia e buon senso.

Page 29: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Caratteristiche di uno stabulario

Page 30: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Linee guida generali

1) Uno stabulario deve essere facilmente sanificabile2) Materiali e finiture devono essere impermeabili, impervie alle sostanze

chimiche usate3) deve includere apparati di sanificazione (lavagabbie, autoclavi..) dimensionati

correttamente4) Deve sempre essere fornita aria di qualità, con le caratteristiche adatte5) Gli accessi devono essere controllati e limitati6) Animali con stati sanitari diversi devono stare separati e lontani7) Devono essere fornite aree adatte per effettuare le procedure sperimentali8) Deve includere storage per i materiali non in uso9) Attività pulite e sporche devono essere isolate e allontanate tra loro

Page 31: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Localizzazione

1) Accessi facili per consegne di materiali e rimozione di rifiuti

2) Dev’essere possibile il divieto d’accesso al pubblico

3) Servizi affidabili (utenze, impianto fognario, ecc)

4) L’aria immessa deve provenire da fonti non contaminate

Page 32: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Componenti base di una facility

● Stanze di allevamento / stabulazione● Stanze per procedure● Sale operatorie● Zona carico/scarico● Zona ricezione animali● Magazzino cibo/lettiere● Magazzino rifiuti● Zone di lavaggio e sanitizzazione● Spogliatoi● Servizi igienici● Uffici● Vano tecnico● Corridoi

Page 33: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Stanze di stabulazione

● Separazione per specie e stato sanitario

● Caratteristiche determinate dalle specie

Page 34: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Stanze per procedure

● Separate dalle stanze di allevamento● Più vicine possibile alla facility● (idealmente)

stanze diverse per procedure diverse

Page 35: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Sale operatorie

● Asettiche, secondo gli standard veterinari

Page 36: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Zone di carico e scarico

● La zona di arrivo materiali puliti dovrebbe essere separata dalla zona di scarico materiali sporchi

● Flusso di materiali da pulito a sporco● Gradiente sanitario

Page 37: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Magazzino cibo/bevande

● A prova di insetti o altri animali intrusori

● Materiali sollevati dal suolo

Page 38: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Zona di accumulo rifiuti

● Adeguatamente dimensionata

● Adeguatamente ventilata

● Lo scarico dell’aria dev’essere distante dall’ingresso dell’aria di altri locali

Zona di smaltimento rifiuti

● Tutti i rifiuti vanno smaltiti in modo sicuro

Page 39: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Zona di lavaggio

● Materiali puliti e sporchivanno tenuti divisi

● Adeguata ventilazione● Comfort degli operatori

(vapore)● Limitazioni alla diffusione

di contaminanti● Spazio per stoccare gabbie

sporche● Pressione differenziale

fortemente negativa● Dimensionamento macchine

Page 40: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Magazzino pulito

● Area dedicata allo stoccaggio del materiale pulito

● Evitare di usare corridoi o stanze dedicate agli animali

Locali accessori

● Spogliatoi, stanze per pulizie

● Locali autopsie

● Uffici

● Servizi igienici

● Corridoi, vie di fuga

Page 41: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Flussi di lavoro

Page 42: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Più realisticamente, in facility molto grandi...

Page 43: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

E molte altre cose…

...che vi risparmio, sarebbero ancora più noiose.

I punti chiave:

● capire tutto ciò che di cui si ha bisogno● capire tutto ciò che potrebbe andare storto● capire le persone con cui si collabora, le loro capacità ed esigenze● capire i propri vincoli, economici e tecnici

Una volta acquisite queste informazioni, metterle insieme nel miglior modo possibile.

● → Accurata pianificazione

Page 44: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Come si lavora in un’animal facility (come ricercatori)

● RTFM○ regolamento○ procedure○ progetti sperimentali e protocolli○ sicurezza

● Pensare due volte, agire una○ muoversi lentamente, pensare alle conseguenze di ogni gesto○ “posso aprire quella porta?”○ “posso usare questa superficie?”○ “quando devo mettere e togliere guanti e camice?”○ “mi servono autorizzazioni per fare questa cosa?”

Page 45: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Come si lavora in un’animal facility (come ricercatori)

● Richiedere addestramento negli ambiti in cui ci si sente carenti○ “mi mostri una seconda volta come si prende un topo?”○ “uno dei miei animali sembra strano. Puoi venire a vedere?”○ “mi mostri per la ventesima volta come si prende un topo?”○ “dove devo buttare i rifiuti?”○ “devo prenotare stanze e strumentazioni?”

Page 46: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Modulo 4 . Cura, salute e gestione degli animali

Specifico per roditori

Page 47: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Finalità del modulo

Dare informazioni su aspetti della salute, cura e gestione degli animali

● controlli ambientali

● pratiche di allevamento

● regime alimentare

● stato di salute

● patologie

● salute personale e zoonosi

Page 48: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Allevamento

Finalità:

“L'allevamento è l'attività di custodire, far crescere ed opportunamente riprodurre

animali in cattività [...].” (Wikipedia)

1. custodire = proteggere e tutelare

2. far crescere = far stare bene, nutrire e curare

3. far riprodurre = creare condizioni di comfort per riproduttori e prole

Page 49: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Prerequisiti

Conoscenze di:

● biologia

● fisiologia

● etologia

● genetica

● medicina veterinaria

● ...

Page 50: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

La stabulazione degli animali da laboratorio

La stabulazione è sempre specie-specifica.

Deve trovare l’optimum tra le esigenze degli animali e i costi di gestione.

E’ necessario identificare quali sono le caratteristiche minime per evitare distress negli animali.

Direttiva 2010/63/EU: armonizzazione delle legislazioni nazionali in merito all’utilizzo degli animali da laboratorio

Decreto Legge 26/2014: recepimento italiano della direttiva europea

Page 51: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

La stabulazione degli animali da laboratorio

Scopi delle normative (nell’ambito dell’allevamento):

Stabilire i requisiti minimi necessari all’allevamento etico degli animali

● caratteristiche delle strutture● parametri ambientali

○ luce○ aria, acqua, cibo○ superfici○ caratteristiche delle gabbie○ …

● tabelle parametriche

Page 52: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Mice

Page 53: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Rats

Page 54: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Requisiti per gli stabilimenti

1) Tutte le strutture fisiche sono progettate in modo da offrire un ambiente che

tenga conto delle esigenze fisiologiche ed etologiche della specie da

ospitare. Le strutture saranno inoltre studiate in modo da impedire l’accesso ai

non addetti nonché l’entrata o fuga degli animali

2) Negli stabilimenti è previsto un programma di manutenzione per evitare o

risolvere qualsiasi cedimento degli edifici o delle attrezzature

Page 55: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ventilazione e temperatura

1) I locali devono essere isolati e ventilati. Devono essere tenuti sotto controllo

polveri e gas.

2) La temperatura e l’umidità sono specie-specifiche

3) Gli animali non devono stare all’aria aperta o in condizioni che causino stress.

MICROAMBIENTE e MACROAMBIENTE

Page 56: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ventilazione e temperatura

Zona termoneutra (TNZ): calore assorbito = calore perso, in inattività.

Topo: 26-34°CRatto: 26-30°CConiglio: 15 -20°C

Al di sotto, i roditori termoregolano attivamentecon adattamenti comportamentali (es. nesting).

Range tollerati:

Page 57: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ventilazione e temperatura

Considerazioni speciali per animali glabri (mutanti nu/nu), sedati, isolati o in

recupero post-anestesia.

Page 58: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ventilazione e temperatura

Ricambi d’aria

Macroambiente: 10-20 ACh

Microambiente: 20-50 ACh

Poca ventilazione: accumulo di ammoniaca, anossia

Eccessiva ventilazione: disturbo degli animali, ipotermia, stress

Strutture particolari permettono l’ottimizzazione del microambiente: IVC, AV, isolatori.

Page 59: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ventilazione e temperatura

Filtrazione:

Fisica: HEPA (High Efficiency Particulate Air)

Chimica: Carbone attivo

Filtrazione ambientale, o locale

Page 60: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

IVC : Individually Ventilated Cages

Page 61: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

IVC : Individually Ventilated Cages

Page 62: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

AV : Armadi ventilati

Page 63: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Controllo dell’umiditàSolitamente i sistemi UTA e tendono a disidratare l’aria

L’aria viene umidificata prima dell’immissione nei locali da generatori elettrici di vapore acqueo, che però ne aumenta la temperatura.

Aria troppo secca = problemi alla cute,dermatiti da fragilità pilifera

Aria troppo umida = problemi alla cute, alle vie respiratorie, alle zampe, crescite di funghi e batteri.

L’umidità relativa tollerata nelle gabie è compresa tra il 30% e il 70%, con un optimum attorno a 50-55%.

Page 64: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Controllo dei parametri di temperatura e umidità

Manuale (igrometri, termometri)

Automatico (stazioni centralizzate e reti di sensori) migliore → permette allarmi

Registrazione di valori e anomalie.

Page 65: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Illuminazione

1) nei locali in cui la luce naturale non garantisce un adeguato ciclo luce/buio, occorre fornire un’illuminazione artificiale controllata, sia per rispettare le esigenze biologiche degli animali, sia per fornire un soddisfacente ambiente di lavoro

2) l’illuminazione deve permettere di svolgere le procedure di allevamento e ispezione degli animali

3) occorre garantire fotoperiodi regolari ed un’intensità luminosa adatta alle varie specie

4) per il mantenimento di animali albini l’illuminazione tiene conto della sensibilità alla luce

Secondo voi, i topi ci vedono bene?

Page 66: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Vista

https://www.nature.com/news/neuroscience-through-the-eyes-of-a-mouse-1.13901

Page 67: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Vista

La vista nel topo

Cecità al rosso

Effetti su:

● ritmi circadiani● ormoni● dilatazione pupilla● battito cardiaco● apprendimento● memoria

Page 68: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Illuminazione

Luci fluorescenti (attenzione alla frequenza)

Timer (verifica periodica)“The mouse visual cortex is like the smartphone of neuroscience. Everyone feels the need to get one, but it remains to be seen if it's a convenience or a distraction.”

- Andrew Huberman, Uni. California

Qui è dove mi faccio odiare dalla SISSA. :)

Page 69: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Adattamento circadiano (23.5h)

Page 70: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Rumore

1) il livello dei rumori, compresi gli ultrasuoni, non deve nuocere al benessere

degli animali

2) gli stabilimenti sono dotati di sistemi di allarme che emettono suoni al di fuori

dalla gamma udibile dagli animali, se ciò non impedisce che siano udibili da

parte degli esseri umani

3) I locali di permanenza sono, se del caso, isolati acusticamente e provvisti di

materiali fonoassorbenti

Secondo voi, i topi ci sentono bene?

Page 71: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Rumore

Page 72: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Olfatto?

La normativa non prevede precise disposizioni esplicite in termini olfattivi,

nonostante l’olfatto sia il senso principale nei roditori.

Sta a noi prendere in considerazione la cosa.

● cambi gabbie

● specie vicine

● odori ambientali

● odori degli operatori

Page 73: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Disposizioni sulla cura degli animali : salute

1) gli stabilimenti sono dotati di una strategia che garantisca il mantenimento di

uno stato di salute degli animali che salvaguardi il benessere degli animali e

risponda a requisiti scientifici. Tale strategia comprende un controllo sanitario

periodico, un programma di sorveglianza microbiologica e piani per far fronte

a problemi di salute e definisce parametri e procedure sanitari per

l’introduzione di nuovi animali (*)

2) gli animali sono sottoposti a controlli almeno giornalieri effettuati da una

persona competente. Tali controlli garantiscono che tutti gli animali malati o

feriti siano individuati e che si adottino misure adeguate.

Page 74: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Il controllo sanitario periodico

Strategia progettata, in accordo con il veterinario, per monitorare la presenza e la diffusione di una lista di patogeni.

Standard:

Recommendations for health monitoring of rodent and rabbit colonies (2014), FELASA (Federation of European Laboratory Animals Science Association)

Liste minime di patogeni da controllare.

Page 75: Corso di scienza dell’animale da laboratorio
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Page 78: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Monitoraggio sanitario: metodologieAnimali sentinella

Animali normo- o immunodepressi, tenuti a contatto con lettiera, cibo, acqua proveniente dalle altre gabbie, per un periodo sufficiente ad un’eventuale contaminazione.

Invio per analisi:

● oral scrub● biopsia● prelievo di sangue● animale vivo

Tecniche:

● PCR● Coltura● Istologia

Page 79: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Controllo giornaliero

Trade off tra il rischio sanitario connesso all’apertura frequente delle gabbie e necessità di monitorare visivamente gli animali.

Si esaminano segni di malessere o problemi, ed eventuali carenze di cibo, acqua, o problemi tecnici di stabulazione.

Per una lista completa, si rimanda al modulo 5: “Riconoscimento del dolore, della sofferenza e del distress”.

E’ importante monitorare sempre gli animali coinvolti nelle nostre sperimentazioni.

● per il loro benessere● per la qualità dei nostri studi

Page 80: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alloggiamento e arricchimento

1) gli animali, ad eccezione di quelli solitari, sono alloggiati in gruppi stabili di individui compatibili [...] Si deve sorvegliare attentamente l’inserimento o il reinserimento degli animali in gruppi stabili per evitare problemi di incompatibilità e perturbazione delle relazioni sociali

2) tutti gli animali dispongono di uno spazio sufficientemente complesso che consenta loro di esprimere un ampio repertorio di comportamenti normali. [...] gli stabilimenti mettono in atto tecniche adeguate di arricchimento per ampliare la gamma di attività a disposizione degli animali e aumentare la loro capacità di risposta [...] L’arricchimento ambientale offerto negli alloggiamenti è adattato alle specie e alle esigenze individuali degli animali. Le strategie di arricchimento negli stabilimenti sono riviste e aggiornate periodicamente.

Page 81: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Comportamento

(giusto un rapido riepilogo dei punti salienti ai fini dell’allevamento..)

Page 82: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Socialità nei roditori

Gerarchie rigide

Un maschio dominante

Maschi beta giovanitollerati

Harem di femmine

Page 83: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Socialità nei roditori

Dominanza

influenza su trait anxiety

influenza su nucleusaccumbens (NMR spectr.)

influenza su stress e relativafisiologia

Chronic Social Defeat Stressmodello di depressione

Page 84: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Pattern comportamentali● Comportamenti individuali

○ self-grooming○ sonno○ alimentazione

● Comportamenti sociali○ affiliativi

■ group sleeping■ allogrooming

○ agonistici■ minaccia■ aggressione (morso, trimming)■ combattimento e

comportamento sottomesso■ difesa

○ parentali■ grooming / nursing

○ sessuali■ motivazione, esplorazione,

postura, accoppiamento, post-coital grooming

○ territoriali■ esplorazione, marcatura

Page 85: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

E’ mai possibile replicare tutto questo in 330 cm²?

In natura un topo in tutta la vita raramente esplora in più di 30 metri di raggio.

Tutti i comportamenti descritti sono osservati in una gabbia.

Problemi:

● è impossibile scacciare maschi beta → uccisione● bisogna quindi separare attivamente, per tempo, i maschi beta● le femmine sono generalmente meglio accolte● l’incesto è la norma → inbreeding

Page 86: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alcuni comportamenti vanno agevolati

Necessità di riparoNecessità di costruzione di un nido

Arricchimento ambientale:

● riduzione dello stress● riduzione dell’aggressività● ripristino della neurogenesi ● stabilità delle relazioni sociali● mantenimento della territorialità

Page 87: Corso di scienza dell’animale da laboratorio
Page 88: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

L’arricchimento ambientale

Page 89: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

L’arricchimento ambientaleMateriali interattivi inerti (giochi, tubi, mouse house)

● arricchimento fisico, sociale e ludico

Materie prime manipolabili (nesting materials)

● piallature di legno, cellulosa, carta, cartone, brick di legno

Problemi correlati:

● sanitizzazione del materiale immesso, specie tra i cambi di lettiera

● minor osservabilità degli animali

● costi

I vantaggi superano i problemi.(inoltre, obbligo di legge)

Page 90: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Arricchimento ambientale

Page 91: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

L’arricchimento ambientale

Motivazione:

Effetti su ipotalamo, “ponte” tra sistema nervoso ed endocrino, coinvolto nelle attività comportamentali primordiali, legate alla sopravvivenza: le “4 F”

Fleeing Fighting Feeding Mating

Page 92: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alimentazione

1) la forma, il contenuto e la presentazione degli alimenti rispondono alle esigenze nutrizionali e comportamentali dell’animale

2) gli alimenti devono essere gustosi e non contaminati. [...] gli stabilimenti adottano misure per ridurre al minimo la contaminazione chimica, fisica e biologica

3) l’imballo, il trasporto e lo stoccaggio sono studiati in modo da evitare la contaminazione, il deterioramento o la distruzione del prodotto. [...]

4) ogni animale deve poter accedere agli alimenti e avere spazio sufficiente per mangiare, in modo da limitare la concorrenza tra animali

Page 93: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alimentazione

Page 94: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alimentazione Variazioni in base a:

● specie● gravidanze● età● ceppo● esigenze speciali

Page 95: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Alimentazione

Pellet da rosicchiare

Aiuta a consumare gli incisivi,che sono a crescita continua

Page 96: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Abbeveraggio

Sistemi automatici centralizzati

● non c’è bisogno di sostituire biberon● un guasto può allagare una gabbia● proni ad accumulo di alghe, muffe, batteri● possono diffondere patologie

Biberon per singola gabbia

● richiedono più tempo degli operatori per sostituzione, riempimento, sterilizzazione

● si può monitorare l’assunzione e identificare problemi● possono veicolare farmaci specifici

Page 97: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Lettiera

Materiale assorbente, naturale, atossico: segatura, cellulosa, tutolo di mais. La frequenza di cambio è il trade off tra igiene e stress da reset territoriale

Cambi troppo frequenti:

● stress (il cambio parziale può aiutare, ma...)● lotte tra maschi

Cambi troppo radi:

● accumulo di ammoniaca:● patologie respiratorie● patologie plantari● infezioni

Compromesso ideale: 7 gg per gabbie aperte, 14 per

gabbie ventilate, più cambi extra a necessità (gabbie

popolate, cucciolate, perdite di biberon)

Page 98: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Riproduzione nei roditori

Page 99: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ciclo riproduttivo

Maturità sessuale in circa 6-9 settimane

Estro indotto dall’accoppiamento

Estro postpartum

Gravidanza: 21 gg

Svezzamento circa 21 gg

Cucciolata: 5-12 cuccioli

♂:♀ ~ 1:1

Cannibalismo dei neonati (Esacerbato da stress)

Page 100: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ciclo di estro

Page 101: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Ciclo di estro

Page 102: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Neonati

Page 103: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Neonati

Google: Jax mice pup aspect by age

Page 104: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Cure perinatali

L’ansia è tramandata (...come per gli umani ).

Page 105: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Cure perinatali

I maschi vergini possono uccidere i cuccioli.

Mai più di un maschio adulto in una gabbia di riproduzione.

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Riconoscimento del sesso

Facile su adulti

Difficile su neonati

Ulteriormente difficile su animali albini

Richiede training ed esperienza

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Page 108: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Riconoscimento del sesso

E ora, vediamo quanto siete bravi...

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Gioco: sessare il topo. Livello 1 (facile) - adulto

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Gioco: sessare il topo. Livello 1 (facile) - adulto

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Gioco: sessare il topo. Livello 2 (intermedio) - P11

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Gioco: sessare il topo. Livello 2 (intermedio) - P11

Page 113: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Gioco: sessare il topo. Livello 3 (hardcore) - P3

Page 114: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Gioco: sessare il topo. Livello 3 (hardcore) - P3

Page 115: Corso di scienza dell’animale da laboratorio

Gestione di una coloniaPredisporre accoppiamenti tra animali compatibili

● coppia● trio● harem

Sessare i cuccioli

Identificare e separare gli animali prima della maturità sessuale

ev. genotipizzare animali con anomalie genetiche (KI, KO ,transgenici)

EsperienzaDati storici

Preventivare:

● variazioni di fertilità nel tempo e tra individui

● caratteristiche genetiche da mantenere

● vecchiaia, morte precoce● richiesta per utilizzo

sperimentale

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Programma per nuova colonia

● Verifica della fonte (stato sanitario)● Verifica della disponibilità di risorse (spazio, personale, cibo, ecc)● Ordine degli animali → trasportatore certificato● Arrivo dei founders● Quarantena● Espansione● Produzione per utilizzo + mantenimento colonia

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Metodi di identificazione

In ordine di preferenza:

● marcatura temporanea con pennarello● microchip RFID● Ear punching (bonus: biopsia per genotipizzazione)● Orecchino numerato ( ear punching + orecchino di alluminio)● Tatuaggio (richiede anestesia) ●● ...tre posti vuoti... ●● Tail clipping (bonus: biopsia)● Toe clipping (solo <P10, anche qui biopsia)