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Biology

Metodo di allevamento manuale per i cuccioli di uistitì

Published: June 9, 2023 doi: 10.3791/65296

Summary

Qui descriviamo un metodo di allevamento manuale per allevare i cuccioli di uistitì in un'incubatrice per animali. Questo metodo aumenta notevolmente il tasso di sopravvivenza dei neonati di uistitì, il che offre l'opportunità di studiare lo sviluppo di neonati di uistitì con background genetici simili cresciuti in diversi ambienti postnatali.

Abstract

L'uistitì comune (Callithrix jacchus) è una scimmia del Nuovo Mondo piccola e altamente sociale con alti tassi di riproduzione, che ha dimostrato di essere un modello convincente di primate non umano per la ricerca biomedica e neuroscientifica. Alcune femmine partoriscono tre gemelli; Tuttavia, i genitori non possono allevarli tutti. Per salvare questi neonati, abbiamo sviluppato un metodo di allevamento manuale per allevare gli uistitì appena nati. In questo protocollo, descriviamo la formula del cibo, il tempo per l'alimentazione, la configurazione della temperatura e dell'umidità, nonché l'adattamento dei neonati allevati a mano all'ambiente della colonia. Questo metodo di allevamento manuale aumenta significativamente il tasso di sopravvivenza dei neonati di uistitì (senza allevamento manuale: 45%; con allevamento manuale: 86%) e offre l'opportunità di studiare lo sviluppo di neonati di uistitì con background genetici simili cresciuti in diversi ambienti postnatali. Poiché il metodo è pratico e facile da usare, prevediamo che potrebbe essere applicato anche ad altri laboratori che lavorano con gli uistitì comuni.

Introduction

L'uistitì comune (Callithrix jacchus) è una piccola scimmia arboricola del Nuovo Mondo originaria dell'America meridionale e centrale. L'uso degli uistitì nella ricerca biomedica è cresciuto rapidamente negli ultimi decenni a causa di diversi vantaggi chiave degli uistitì rispetto ad altri primati non umani (NHP), tra cui le loro dimensioni corporee più piccole, la più facile manipolazione e riproduzione in cattività, il tempo di gestazione più breve, la maturazione sessuale precoce e i minori rischi zoonotici 1,2,3,4,5,6 . L'uistitì comune ha una struttura cerebrale e una funzione cerebrale simili a quelle degli esseri umani e mostra un ricco repertorio di vocalizzazioni e comportamenti altamente sociali con ricche emozioni. Si tratta di un modello NHP convincente per diversi tipi di studi neuroscientifici, come gli studi sull'elaborazione sensoriale 7,8,9,10,11,12,13,14, la comunicazione vocale 15,16,17,18,19, i modelli di lesione del midollo spinale 20,21,22,23, morbo di Parkinson 24,25,26,27,28 e malattie legate all'età 29. Rispetto ad altri NHP, l'uistitì comune ha un tasso di riproduzione relativamente elevato, che è potenzialmente utile per la modificazione transgenica30,31,32. Questo primate è anche ampiamente utilizzato in farmacologia, angiografia e studi patogeni e immunitari 33,34,35,36,37,38,39. Tuttavia, l'offerta di uistitì rimane molto limitata, soprattutto in Cina, e non riesce a soddisfare le esigenze in rapida crescita della ricerca scientifica.

Nelle colonie di uistitì, gli animali adulti vengono nutriti una o due volte al giorno, e alcune istituzioni modificano la dieta per i giovani uistitì40. Generalmente, i cuccioli di uistitì di solito si aggrappano saldamente al corpo del padre o dei fratelli maggiori per le cure quotidiane e vengono consegnati alla madre più volte al giorno per il latte. Alcune femmine di uistitì partoriscono tre gemelli e, in questo caso, uno o due piccoli non possono sopravvivere a causa della mancanza di latte; Inoltre, alcuni genitori non si prendono cura dei loro bambini perché non hanno esperienza di allattamento o per altri motivi sconosciuti. Questa è una grande perdita per molti laboratori. Alcuni studi hanno riportato metodi di gestione della nutrizione per uistitì adulti in ambienti in cattività 40,41,42 utilizzando alimenti e formule con diverse composizioni di macronutrienti, vitamine e minerali, nonché diversi protocolli di alimentazione per l'arricchimento (schiacciato, gelificato, purificato o in scatola)2,41. Uno studio precedente ha riportato un metodo di allevamento collaborativo per tre gemelli di uistitì43, in cui gli operatori sanitari prendono un bambino al giorno, lo nutrono a mano per tutto il giorno e lo scambiano con un altro dei tre gemelli il giorno successivo. Sebbene questo metodo consenta ai bambini di avere cure parentali, richiede un caregiver esperto per afferrare il bambino dal corpo dei genitori ogni giorno ed è ad alta intensità di lavoro. Finora, nessuno studio ha riportato un metodo di allevamento manuale dettagliato e graduale per gli uistitì appena nati.

L'obiettivo del presente studio è quello di fornire un metodo di allevamento manuale per coloro che sono interessati allo sviluppo dell'uistitì ma con risorse limitate. A differenza del precedente metodo di allevamento collaborativo43, il metodo attuale è un'alternativa che causa meno disturbo alla famiglia del bambino ed è facile da imparare. Sulla base delle regole di base dell'allattamento al seno e di 5 anni di pratica, questo documento descrive un metodo di allevamento manuale per allevare i cuccioli di uistitì che include la preparazione del cibo, un calendario per l'alimentazione, la configurazione della temperatura e dell'umidità dell'incubatrice dell'animale, nonché l'adattamento dei cuccioli all'ambiente della colonia.

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Protocol

Tutte le procedure sperimentali sono state approvate dal Comitato per l'uso e la cura degli animali dell'Università di Zhejiang e hanno seguito le linee guida del National Institutes of Health (NIH).

1. Abitazioni e allevamento44

  1. Impostare la stanza della colonia con un ciclo giorno/notte di 12 h:12 h, la temperatura a 26-28 °C e l'umidità relativa al 45%-55%.
  2. Accoppia gli uistitì maschi e femmine di età compresa tra i 2 e i 6 anni e tienili in gabbie (850 mm x 800 mm x 800 mm) con spazio sufficiente e aria fresca con un sistema di ventilazione 24 ore su 24.
  3. Fornire tavole di riposo, altalene, posatoi e amache nelle gabbie.
  4. Nutri la coppia di uistitì con acqua fresca e 30-40 g di cibo due volte al giorno, inclusi cereali, uova, patate dolci, miele, frutta, verdura e vermi della farina.
    NOTA: I veterinari e gli sperimentatori devono ispezionare la struttura dell'animale almeno una volta al giorno per assicurarsi che eventuali individui malati vengano diagnosticati e trattati immediatamente.

2. Preparazione prima della nascita dei cuccioli di uistitì

  1. Prenditi cura degli uistitì gravidi
    NOTA: Il momento del concepimento è stato diagnosticato mediante palpazione (tipicamente 10-20 giorni dopo l'inizio del periodo embrionale), e abbiamo anche fatto riferimento alla storia riproduttiva dei soggetti animali.
    1. Fornire uno spazio più ampio e il minimo disturbo umano per le coppie riproduttive.
    2. Nutrire le coppie riproduttive con cibo aggiuntivo come vermi della farina, uova, yogurt e frutta secca per garantire nutrimento alle femmine.
    3. Prenditi cura e controlla frequentemente gli uistitì gravidi per prepararli al parto.
      NOTA: Il periodo di gestazione dell'uistitì è stimato in 148 giorni ± 4,3 giorni45.
  2. Preparare i seguenti oggetti: un'incubatrice per animali (855 mm [L] x 470 mm [L] x 440 mm [A]), assorbenti per pannolini usa e getta (taglie M/L), salviette per neonati, peluche (Figura 1A), rulli giocattolo (Figura 1B), strutture per arrampicarsi (Figura 1B), coperte (10 cm х 10 cm, Figura 1C) e una bilancia elettronica (precisione di 0.2 g, Figura 1F).
    NOTA: Per evitare che gli animali rimangano appesi, i peluche non devono avere strutture ad anello.
  3. Preparazione degli alimenti e degli apparecchi per l'alimentazione
    1. Preparare i seguenti articoli: latte artificiale (adatto per bambini di età compresa tra 0 e 12 mesi), pasta di riso per bambini (adatta per bambini di età compresa tra 0 e 6 mesi), bollitore elettrico per l'acqua, bicchiere (100 ml), termoforo, piatto di pesata in plastica (80 mm x 80 mm x 22 mm, Figura 1D), provette sterili sterili (50 ml), siringhe sterili monouso (1-5 ml), iniettori endovenosi (per nippli di alimentazione su misura) (Figura 1E), e tamponi (80-100 cm).
      NOTA: Per realizzare una tettarella per l'alimentazione, viene praticato un taglio a 1 cm dall'estremità di un iniettore endovenoso collegato a una siringa (Figura 1E).
  4. Preparazione del modulo di registrazione
    1. Preparare un modulo, di solito lungo diverse pagine, per ogni cucciolo di uistitì per registrare le informazioni di base come il nome, la data di nascita, il peso alla nascita, i genitori, altre informazioni di base di interesse come la circonferenza della testa e la lunghezza della coda, le informazioni sull'allevamento come la data e l'ora di riproduzione, la quantità (ml) dell'assunzione di cibo, lo stato di defecazione (sì/no, duro/sciolto) e la temperatura e l'umidità dell'incubatrice.
      NOTA: Di solito, il peso corporeo viene misurato e registrato due volte al giorno, una volta prima del primo pasto e una volta prima dell'ultimo pasto.

Figure 1
Figura 1: Foto degli oggetti nell'incubatrice e degli strumenti e accessori di alimentazione. (A) Giocattoli di peluche; (B) rotelle giocattolo e strutture per arrampicarsi; (C) coperta; (D) piatto di pesata in plastica; (E) iniettore endovenoso e siringa con una tettarella di alimentazione su misura; (F) bilancia elettronica; (G) caregiver con dispositivi di protezione individuale. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

3. Procedura di allevamento a mano

  1. Pulisci e sterilizza la stanza prima della data di scadenza.
    1. Spruzzare acido ipocloroso o alcol etilico al 75% sul pavimento e sul tavolo, lasciare agire per 30 secondi, quindi pulire il tavolo e pulire il pavimento.
  2. Impostare la temperatura dell'incubatrice a 35 °C e l'umidità al 40%. Di solito, per simulare il fabbisogno di temperatura di base dei cuccioli di uistitì, come mostra la Tabella 1 , prima del 14° giorno postnatale (P14), mantenere la temperatura dell'incubatrice a 35 °C e, dal P15 in poi, abbassare la temperatura di 0,5 °C ogni 3 giorni. Mantenere l'umidità al 40%-45% all'interno dell'incubatrice, che è vicina all'umidità della colonia e mantiene asciutto il pelo dei neonati.
  3. Piastrellare un assorbente per pannolini usa e getta per coprire il telaio dell'incubatrice.
  4. Per ridurre al minimo lo stress dei neonati, metti un paio di coperte e peluche nell'incubatrice prima di introdurre gli uistitì neonati, che tendono a imitare gli uistitì adulti.
    NOTA: Le coperte e i peluche vengono messi nella gabbia domestica delle coppie riproduttive per 1 giorno prima dell'uso.
  5. Metti i cuccioli di uistitì nell'incubatrice e mettili sui peluche una volta separati dai loro genitori nella gabbia di casa.
    NOTA: Per evitare l'isolamento sociale e in accordo con il benessere degli animali, generalmente, due neonati vengono scelti insieme per l'allevamento manuale.
    1. Indossare dispositivi di protezione individuale sterilizzati (DPI, Figura 1G) prima di allattare.
    2. Scaldare un paio di coperte a 35 °C.
    3. Tenere delicatamente il cucciolo di uistitì con coperte calde e ottenere il peso dell'animale come peso alla nascita.
    4. Trasferisci il cucciolo di uistitì nell'incubatrice con coperte calde.
    5. Prendere i record, come indicato nel passaggio 2.4.
  6. Frullare gli ingredienti alimentari e nutrire il cucciolo di uistitì.
    1. Sciogliere 5 g di latte in polvere per neonati in 30 ml di acqua bollita a 50 °C in una provetta da centrifuga sterile da 50 mL.
      NOTA: I cuccioli di uistitì a diverse età postnatali hanno bisogno di ricette alimentari diverse. La Tabella 2 include i diversi dosaggi di latte artificiale, pasta di riso e acqua in età postnatale da P1 a P60. Il dosaggio è solitamente sufficiente per 1 giorno. Frullare gli ingredienti prima del primo pasto e conservare il resto degli alimenti in frigorifero a 4 °C. Riscaldare il cibo a 30-35 °C per ogni pasto.
    2. Prelevare 1 ml di cibo con una siringa da 1 ml e coprire la siringa con una tettarella personalizzata.
      NOTA: Selezionare una siringa della dimensione corretta, facendo riferimento alla Tabella 2.
    3. Mantenere la temperatura degli alimenti a 30-35 °C con il termoforo.
    4. Scaldare le mani prima di allattare e tenere delicatamente il cucciolo di uistitì con una coperta calda in una mano nell'incubatrice.
    5. Mettere la tettarella nella bocca del cucciolo di uistitì mentre la testa del cucciolo di uistitì viene tenuta delicatamente con il pollice e l'indice della mano che lo tiene e spingere lentamente il cibo fuori dalla siringa a velocità costante.
      NOTA: Non spingere mai il cibo più velocemente di quanto deglutisca il cucciolo di uistitì. Spingere velocemente può causare soffocamento, con il cibo che esce dal naso attraverso la gola. Ciò può causare malattie come la polmonite, che può persino portare alla morte. Se il cibo trabocca, il cucciolo di uistitì farà fatica. Ogni volta che ciò accade, smetti di nutrirlo e pulisci con cura il cibo dal muso dell'animale. Continuare a nutrirsi dopo che l'uistitì ha iniziato a comportarsi normalmente.
  7. Dopo che il cucciolo di uistitì ha consumato una quantità adeguata di cibo, puliscigli l'ano con un tampone con acqua tiepida, che pulisce l'ano e favorisce la defecazione.
  8. Osserva l'animale per alcuni minuti e controlla la locomozione e la defecazione dell'animale.
  9. Registrare il tempo di alimentazione, la quantità (ml) di cibo assunto, lo stato di defecazione (sì/no, duro/sciolto) e la temperatura e l'umidità dell'incubatrice.
    NOTA: Avvolgere il cucciolo di uistitì con coperte calde durante la pesatura per evitare che il bambino si raffreddi o si ferisca.
  10. Mantieni pulito il telaio dell'incubatrice raccogliendo le feci solide o passando a un nuovo assorbente per pannolini usa e getta.
  11. Prima di P50, nutrire il cucciolo di uistitì seguendo i passaggi 3.3-3.7 e utilizzare il dosaggio degli ingredienti alimentari e il tempo e la frequenza di alimentazione indicati nella Tabella 2.
  12. Da P50 in poi, il cucciolo di uistitì è di solito pronto per il pasto volontario.
    1. Utilizzare piatti di plastica per pesare al posto delle siringhe. Preparare il cibo mescolando gli ingredienti alimentari direttamente nel piatto; fare riferimento alla tabella 2 per gli importi.
    2. Metti il piatto per alimenti nell'incubatrice e fissa il fondo nel caso in cui sia capovolto. Osservate per qualche minuto per assicurarvi che i cuccioli di uistitì mangino il cibo. Per le prime volte, guida l'animale a mangiare volontariamente attirando l'animale verso il piatto del cibo e guidando la sua bocca a toccare il cibo più volte.
      NOTA: Non lasciare mai che il naso dell'animale tocchi il cibo. Di solito, l'animale impara a mangiare volontariamente in 1 giorno.

4. Acclimatazione prima del ritorno dei cuccioli di uistitì alla colonia

NOTA: Di solito, l'allevamento manuale termina quando i cuccioli di uistitì imparano a mangiare da soli. Ci sono alcune procedure di adattamento da eseguire prima di essere restituiti alla gabbia di casa nella colonia di uistitì.

  1. Spostare i cuccioli di uistitì dall'incubatrice per animali a piccole gabbie (45 cm x 45 cm x 40 cm), che sono simili a una gabbia per uccelli. Appendi una bottiglia d'acqua (50 ml) su ogni piccola gabbia.
  2. Trasferisci le gabbie piccole con i cuccioli di uistitì nella colonia e posizionale vicino alla gabbia di famiglia.
  3. Nutrire i cuccioli di uistitì separatamente con un piatto di plastica per 1 settimana, mescolando il cibo secondo le ricette giornaliere preparate per l'intera colonia.
  4. Prendi nota del peso corporeo e dello stato di defecazione una volta al giorno.

5. I cuccioli di uistitì che tornano nella gabbia di famiglia

NOTA: Dopo aver vissuto nella piccola gabbia per 7-10 giorni, i cuccioli di uistitì di solito si adattano bene all'ambiente della colonia e non mostrano più ansia.

  1. Rimetti i cuccioli di uistitì nella gabbia di famiglia al mattino.
  2. Osserva gli animali per almeno 15 minuti per assicurarti che non ci siano morsi, combattimenti o inseguimenti tra i membri della famiglia e i nuovi arrivati.
    NOTA: In caso di morsi, risse o inseguimento, separare il bambino dagli altri il prima possibile; e cercare di restituire il bambino alla sua famiglia ancora una volta in un altro giorno. Se il fallimento si ripresenta, scegli un'altra famiglia che lo prenda in affido. I gruppi familiari che hanno una ricca esperienza genitoriale sono la prima scelta per l'affido. Metti un peluche in una nuova gabbia per accompagnare la scimmia se nessuna famiglia lo accetta.
  3. Smetti di nutrire i cuccioli di uistitì separatamente e inizia a nutrirli usando la dieta per la colonia.
  4. Prestare molta attenzione all'attività dei cuccioli di uistitì per 1 settimana dopo il loro ritorno nella gabbia di famiglia.
  5. Misura il peso corporeo dei cuccioli di uistitì ogni 2 giorni e fai un annotamento. Se perdono peso, nutriteli con cibo extra nutriente con una siringa nella gabbia di famiglia.
  6. Fornire cure quotidiane ai cuccioli di uistitì, come per gli uistitì della colonia.

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Representative Results

Il peso corporeo è un indice chiave dello sviluppo corporeo animale e viene utilizzato come indicatore dello stato di salute degli uistitì in questo protocollo. In questo lavoro, il peso corporeo degli animali allevati a mano è aumentato gradualmente con l'età (Figura 2A, n = 16), in modo simile al peso dei neonati in un precedente studio46. Per ridurre al minimo il disturbo alle famiglie riproduttrici della colonia, non abbiamo pesato i cuccioli di uistitì nella colonia ogni giorno. Abbiamo ottenuto i pesi degli animali allevati dai genitori 1 mese dopo la nascita e più tardi, e questi sono stati confrontati con i pesi dei bambini allevati a mano alla stessa età. Non ci sono state differenze significative nel peso corporeo tra i neonati allevati dai genitori e i neonati allevati a mano (P30, gruppo allevato a mano, 52,25 g ± 2,10 g, n = 18; gruppo colonia, 57,34 g ± 2,77 g, n = 7; t = −1,3417, P = 0,1928; P60, gruppo di allevamento manuale, 91,76 g ± 3,44 g, gruppo colonia, 93,06 g ± 4,68 g; t= −0,2019, P = 0,8424; Test t di Student) (Figura 2B).

Figure 2
Figura 2: Peso corporeo dei cuccioli di uistitì allevati a mano e di quelli allevati dai genitori nella colonia . (A) Il peso corporeo di ogni neonato allevato a mano. Le linee grigie indicano il peso corporeo individuale e la curva arancione indica la media della popolazione. (B) Confronto del peso corporeo tra i neonati allevati a mano (arancione) e i neonati cresciuti dai genitori (verde) a P30 e P60. I cerchi grigi rappresentano gli individui. I dati indicati come media ± SEM. ns non indicano alcuna differenza significativa. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Tabella 1. Configurazione della temperatura nell'incubatrice dell'animale. Clicca qui per scaricare questa tabella.

Tabella 2: Ricette di alimentazione. Le colonne sotto "ingredienti alimentari" indicano la ricetta del latte per 1 giorno. Ad esempio, nei giorni postnatali 1-14, mescoliamo 5 g di latte in polvere per bambini e 30 ml di acqua prima del primo pasto e assumiamo 0,5-1,5 ml di questo latte ogni volta per l'alimentazione. I dosaggi di "latte in polvere per bambini" e "pasta di riso" sono per le forme in polvere. Clicca qui per scaricare questa tabella.

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Discussion

L'uistitì comune è un modello NHP molto utile per la ricerca biomedica e neuroscientifica. Tuttavia, le risorse di uistitì sono troppo limitate per soddisfare le esigenze in rapida crescita. In questo lavoro, abbiamo sviluppato un metodo di allevamento manuale che non solo aumenta il tasso di sopravvivenza dei neonati di uistitì, ma offre anche l'opportunità di studiare il loro sviluppo postnatale. Questo metodo di allevamento manuale è pratico e facile da imparare ed è, quindi, facilmente applicabile ad altri laboratori che lavorano con gli uistitì comuni.

Alcuni difetti congeniti di solito si sviluppano nelle prime 2 settimane di vita. Fino ad ora, abbiamo identificato diversi casi di uistitì appena nati con difetti congeniti sulla palpebra, sul polmone, sull'intestino e sul cervello, e raramente sopravvivono fino a P14. Pertanto, P1-14 è un periodo critico per lo screening degli uistitì neonati sani che possono essere allevati con il metodo dell'allevamento manuale. Inoltre, se i cuccioli di uistitì vengono lasciati cadere dal corpo dei loro genitori a causa di negligenza o mancanza di latte, non possono sopravvivere. Pertanto, il metodo di allevamento a mano aiuta a salvare loro la vita. In questo lavoro, senza allevamento a mano, il tasso di sopravvivenza è stato del 45% (n = 13/29) ed è aumentato all'86% (n = 25/29) dopo aver applicato il metodo dell'allevamento a mano.

Ci sono diversi punti critici da notare. Gli operatori sanitari devono essere pazienti durante l'alimentazione; Spingere la siringa troppo velocemente non va bene, in quanto non consente ai cuccioli di uistitì di deglutire, il che può portare a soffocamento o ileo e, quindi, compromettere il sistema respiratorio o l'apparato digerente degli animali. Gli operatori sanitari devono essere gentili e silenziosi durante l'alimentazione per ridurre al minimo lo stress per i cuccioli, perché lo stress potrebbe influenzare in modo significativo il microbioma intestinale ed è associato a diarrea cronica negli uistitì47,48. Durante l'allevamento a mano, tutte le persone che si trovano vicino ai cuccioli di uistitì devono comportarsi in modo gentile per tutto il tempo. A volte, aprire la porta dell'incubatrice in fretta produce suoni forti improvvisi, che possono spaventare i bambini e portare a una reazione di stress.

Il peso corporeo degli animali deve essere monitorato ogni giorno, perché il peso corporeo è un indicatore chiave dello stato di salute di un animale. La sottoalimentazione, la sovralimentazione, la malnutrizione o la dispepsia possono essere rilevate rapidamente da un cambiamento nel peso corporeo. È stato precedentemente riportato che gli uistitì con basso peso corporeo sono più inclini a malattie ossee e gastrointestinali concomitanti49. In generale, il peso corporeo dei cuccioli di uistitì è rimasto costante nella fase P1-5 e gradualmente è aumentato di 1-4 g al giorno quando si utilizza il metodo di allevamento manuale. Da P5 in poi, se non si osserva alcun aumento o una graduale perdita di peso corporeo nell'arco di 2 giorni, gli operatori sanitari devono essere vigili e controllare gli ingredienti alimentari, nonché la temperatura corporea e lo stato di escrezione degli animali. In questo caso è utile aggiungere probiotici.

Non è necessario nutrire gli animali durante la notte. Abbiamo provato a nutrire i cuccioli di uistitì ogni 2 ore o 4 ore 24 ore su 24 e abbiamo scoperto che non promuoveva la crescita dei cuccioli di uistitì (dati non mostrati). La mancanza di un adeguato esercizio fisico o la sovralimentazione potrebbero indurre sindromi metaboliche, come l'obesità, che è stata collegata a dislipidemia, alterato metabolismo del glucosio e insulino-resistenza negli uistitì50,51,52. I neonati devono essere tenuti al caldo durante la poppata e la pesatura, soprattutto nei primi giorni dopo la nascita. Abbiamo scoperto che un bambino aveva la diarrea dopo aver preso un raffreddore; La diarrea indebolisce rapidamente la vitalità dell'animale e riduce il peso corporeo.

La forza di presa e la temperatura corporea sono i principali indicatori dello stato di salute dei cuccioli di uistitì e devono essere monitorati attentamente. Ogni volta che un cucciolo di uistitì viene nutrito, afferra la coperta o il dito della mangiatoia. La forza di presa è solitamente indebolita quando l'animale ha la diarrea. Una volta che ciò accade, si dovrebbero aggiungere probiotici delle dimensioni di un pisello al cibo e nutrire il bambino colpito per 3 giorni fino a quando la diarrea non è scomparsa. Se la diarrea dura più di 3 giorni, si dovrebbe aggiungere la polvere di montmorillonite al posto dei probiotici. Al contrario, se il bambino è stitico, si dovrebbe pulire delicatamente l'ano con un tampone imbevuto di acqua tiepida per favorire la defecazione e, se necessario, si dovrebbe usare lattulosio. Inoltre, la temperatura corporea del cucciolo di uistitì è solitamente superiore a quella degli esseri umani. Se la temperatura dell'animale è più bassa del normale, il che è spesso associato a una forza di presa indebolita, il comportamento dell'animale deve essere monitorato attentamente e l'alimentazione regolata di conseguenza.

Quando i cuccioli di uistitì iniziano ad arrampicarsi, devono essere dotati di strutture per arrampicarsi e rulli giocattolo nell'incubatrice sotto la supervisione dell'allevatore. Gli animali possono praticare l'arrampicata prima e dopo ogni pasto da P25 in poi. A P50, i cuccioli di uistitì possono arrampicarsi e saltare bene, e questo è un prerequisito per un'alimentazione volontaria. Ai cuccioli di uistitì piace digrignare i denti mordendo coperte, peluche o assorbenti per pannolini usa e getta, ma questi possono formare piccoli anelli che minacciano la loro vita a causa dell'auto-strangolamento. Pertanto, i pezzi strappati e il filo devono essere puliti prontamente per evitare lesioni o morti.

A volte, la procedura di alimentazione può essere leggermente modificata a causa delle differenze nell'appetito, nella vitalità e nelle condizioni ambientali. Se un cucciolo di uistitì è abbastanza forte, probabilmente inizierà a praticare l'arrampicata prima di P25, imparerà a mangiare volontariamente prima di P50 e tornerà persino dalla famiglia prima di P60. Nel frattempo, abbassiamo la temperatura di 0,5 °C nell'incubatrice ogni giorno o ogni 2 giorni in modo che il cucciolo di uistitì possa adattarsi alla stessa temperatura di quella della colonia prima di tornare nella gabbia. Se un cucciolo di uistitì ha scarso appetito per un certo periodo, deve essere fornito meno cibo per pasto, ma con una frequenza maggiore al giorno, e l'incubatrice deve essere mantenuta più calda della colonia per un tempo più lungo. Nel presente studio, l'88,9% (n = 16/18) dei neonati è stato accettato con successo dai genitori biologici, l'11,1% (n = 2/18) è stato affidato ad altre famiglie e nessuno è stato rifiutato.

Lo studio di giovani uistitì con diverse strutture familiari rivela differenze nel loro sviluppo sociale e mentale; Infatti, le interazioni sociali tra genitori e figli e tra coetanei durante lo sviluppo potenzialmente scolpiscono la funzione cerebrale sociale53,54,55. Pertanto, la selezione di uno o due animali per l'allevamento manuale dipende dagli obiettivi dell'esperimento. Il nostro laboratorio di solito alleva a mano due neonati, se possibile, sia per soddisfare le esigenze di benessere degli animali che per aiutare più bambini a sopravvivere. Anche il metodo di allevamento collaborativo per le triplette di uistitì43 è una buona scelta. Gli uistitì allevati a mano con interazioni parentali limitate potrebbero non essere adatti per esperimenti per lo studio del comportamento sociale.

In conclusione, il metodo di allevamento manuale nel presente studio fornisce istruzioni su come nutrire i cuccioli di uistitì da P1 a P60. Con questo protocollo, un allevatore esperto impiega ~15 minuti per nutrire manualmente un cucciolo di uistitì. Il successo dell'operazione dipende da molteplici fattori, tra cui la corretta temperatura del cibo e dell'ambiente, il tempo e la tecnica di alimentazione e l'escrezione degli animali dopo i pasti. Questo metodo è fattibile e facile da imparare. È stato continuamente ottimizzato con 5 anni di pratica. Questo metodo può essere applicato ad altri laboratori che lavorano con gli uistitì comuni.

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Disclosures

Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Acknowledgments

Gli autori desiderano ringraziare Mingxuan Li per la sua revisione della grammatica e la rifinitura della prima versione di questo manoscritto. Questo lavoro è stato sostenuto dalla Zhejiang Province Natural Science Foundation of China (LD22H090003); la Natural Science Foundation of China (32170991 e 32071097), STI2030-Major Projects 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) e 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); e il MOE Frontier Science Center for Brain Science & Brain-Machine Integration, Zhejiang University.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
animal incubator RCOM, Korea MX - BL600N, 855 mm (W) x 470 mm (L) x 440 mm (H)
baby milk powder Meadjohnson, America suitable for 0-12 months of age, executive standard - GB25596
baby rice paste HEINZ, China suitable for 0-6 months of age, executive standard - GB10769
baby wipes babycare, China soft
beaker ShuNiu, China 100 mL
blankets Grace, China 10 cm × 10 cm, soft
climbing frame WowWee, China firm and no small circular structures
disposable diaper pads Hi Health Pet, China either M or L size
disposable sterile syringe Cofoe, China 1 mL, 2.5 mL, 3 mL, 5 mL, 10 mL
electronic scale YouSheng, China measuring range from 0 to 6,000 g with precision of 0.2 g
intravenous injector HD, China 0.55 mm x 20 mm needle
kettle FGA, China warm-keeping kettle 1,500 mL
lactulose BELCOL, China to solve constipation
plastic weighing dish SKSLAB, China 80 mm x 80 mm x 22 mm, used as a bowl
plush toy Lebiyou, China soft
probiotic powder G-Pet, China to regulate gastrointestinal environment
sterile centrifuge tube NEST, China 50 mL
swab OYEAH, China 80 - 100 mm
toy roller WowWee, China firm and no small circular structures

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References

  1. Miller, C. T., et al. Marmosets: A neuroscientific model of human social behavior. Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).
  2. Ross, C. N., Colman, R., Power, M., Tardif, S. Marmoset metabolism, nutrition, and obesity. ILAR Journal. 61 (2-3), 179-187 (2020).
  3. Kishi, N., Sato, K., Sasaki, E., Okano, H. Common marmoset as a new model animal for neuroscience research and genome editing technology. Development, Growth & Differentiation. 56 (1), 53-62 (2014).
  4. Prins, N. W., et al. Common marmoset (Callithrix jacchus) as a primate model for behavioral neuroscience studies. Journal of Neuroscience Methods. 284, 35-46 (2017).
  5. Tokuno, H., Watson, C., Roberts, A., Sasaki, E., Okano, H. Marmoset neuroscience. Neuroscience Research. 93, 1-2 (2015).
  6. Hodges, J. K., Henderson, C., Hearn, J. P. Relationship between ovarian and placental steroid production during early pregnancy in the marmoset monkey (Callithrix jacchus). Journal of Reproduction and Fertility. 69 (2), 613-621 (1983).
  7. Troilo, D., Judge, S. J. Ocular development and visual deprivation myopia in the common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research. 33 (10), 1311-1324 (1993).
  8. Mitchell, J. F., Leopold, D. A. The marmoset monkey as a model for visual neuroscience. Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).
  9. Hung, C. C., et al. Functional MRI of visual responses in the awake, behaving marmoset. NeuroImage. 120, 1-11 (2015).
  10. Gao, L., Kostlan, K., Wang, Y., Wang, X. Distinct subthreshold mechanisms underlying rate-coding principles in primate auditory cortex. Neuron. 91 (4), 905-919 (2016).
  11. Gao, L., Wang, X. Subthreshold activity underlying the diversity and selectivity of the primary auditory cortex studied by intracellular recordings in awake marmosets. Cerebral Cortex. 29 (3), 994-1005 (2019).
  12. Gao, L., Wang, X. Intracellular neuronal recording in awake nonhuman primates. Nature Protocols. 15, 3615-3631 (2020).
  13. Wang, X., et al. Corticofugal modulation of temporal and rate representations in the inferior colliculus of the awake marmoset. Cerebral Cortex. 32 (18), 4080-4097 (2022).
  14. Wang, X., et al. Selective corticofugal modulation on sound processing in auditory thalamus of awake marmosets. Cerebral Cortex. 33 (7), 3372-3386 (2022).
  15. Kajikawa, Y., et al. Coding of FM sweep trains and twitter calls in area CM of marmoset auditory cortex. Hearing Research. 239 (1-2), 107-125 (2008).
  16. Choi, D., Bruderer, A. G., Werker, J. F., et al. Sensorimotor influences on speech perception in pre-babbling infants: Replication and extension of Bruderer et al. Psychonomic Bulletin & Review. 26 (4), 1388-1399 (2019).
  17. Eliades, S. J., Miller, C. T. Marmoset vocal communication: Behavior and neurobiology. Developmental Neurobiology. 77 (3), 286-299 (2017).
  18. Roy, S., Zhao, L., Wang, X. Distinct neural activities in premotor cortex during natural vocal behaviors in a New World primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Journal of Neuroscience. 36 (48), 12168-12179 (2016).
  19. Simões, C. S., et al. Activation of frontal neocortical areas by vocal production in marmosets. Frontiers in Integrative Neuroscience. 4, 123 (2010).
  20. Iwanami, A., et al. Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates. Journal of Neuroscience Research. 80 (2), 182-190 (2005).
  21. Schorscher-Petcu, A., Dupré, A., Tribollet, E. Distribution of vasopressin and oxytocin binding sites in the brain and upper spinal cord of the common marmoset. Neuroscience Letters. 461 (3), 217-222 (2009).
  22. Bowes, C., Burish, M., Cerkevich, C., Kaas, J. Patterns of cortical reorganization in the adult marmoset after a cervical spinal cord injury. Journal of Comparative Neurology. 521 (15), 3451-3463 (2013).
  23. Kondo, T., et al. Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. Neuroscience Research. 98, 35-44 (2015).
  24. Nash, J. E., et al. Antiparkinsonian actions of ifenprodil in the MPTP-lesioned marmoset model of Parkinson's disease. Experimental Neurology. 165 (1), 136-142 (2000).
  25. van Vliet, S. A., et al. Neuroprotective effects of modafinil in a marmoset Parkinson model: Behavioral and neurochemical aspects. Behavioural Pharmacology. 17 (5-6), 453-462 (2006).
  26. van Vliet, S. A., Vanwersch, R. A., Jongsma, M. J., Olivier, B., Philippens, I. H. Therapeutic effects of Delta9-THC and modafinil in a marmoset Parkinson model. European Neuropsychopharmacology. 18 (5), 383-389 (2008).
  27. Philippens, I. H., t Hart, B. A., Torres, G. The MPTP marmoset model of parkinsonism: a multi-purpose non-human primate model for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 15 (23-24), 985-990 (2010).
  28. Santana, M. B., et al. Spinal cord stimulation alleviates motor deficits in a primate model of Parkinson disease. Neuron. 84 (4), 716-722 (2014).
  29. Tardif, S. D., Mansfield, K. G., Ratnam, R., Ross, C. N., Ziegler, T. E. The marmoset as a model of aging and age-related diseases. ILAR Journal. 52 (1), 54-65 (2011).
  30. Sasaki, E., et al. Generation of transgenic non-human primates with germline transmission. Nature. 459, 523-527 (2009).
  31. Sasaki, E. Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset. Neuroscience Research. 93, 110-115 (2015).
  32. Park, J. E., Sasaki, E. Assisted reproductive techniques and genetic manipulation in the common marmoset. ILAR Journal. 61 (2-3), 286-303 (2020).
  33. Smith, D., Trennery, P., Farningham, D., Klapwijk, J. The selection of marmoset monkeys (Callithrix jacchus) in pharmaceutical toxicology. Laboratory Animals. 35 (2), 117-130 (2001).
  34. Smith, T. E., Tomlinson, A. J., Mlotkiewicz, J. A., Abbott, D. H. Female marmoset monkeys (Callithrix jacchus) can be identified from the chemical composition of their scent marks. Chemical Senses. 26 (5), 449-458 (2001).
  35. Jagessar, S. A., et al. Induction of progressive demyelinating autoimmune encephalomyelitis in common marmoset monkeys using MOG34-56 peptide in incomplete freund adjuvant. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 69 (4), 372-385 (2010).
  36. Kap, Y. S., Laman, J. D., 't Hart, B. A. Experimental autoimmune encephalomyelitis in the common marmoset, a bridge between rodent EAE and multiple sclerosis for immunotherapy development. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 5 (2), 220-230 (2010).
  37. Carrion, R., Patterson, J. L. An animal model that reflects human disease: The common marmoset (Callithrix jacchus). Current Opinion in Virology. 2 (3), 357-362 (2012).
  38. Jagessar, S. A., et al. Overview of models, methods, and reagents developed for translational autoimmunity research in the common marmoset (Callithrix jacchus). Experimental Animals. 62 (3), 159-171 (2013).
  39. Feng, Z., et al. Biologically excretable aggregation-induced emission dots for visualizing through the marmosets intravitally: Horizons in future clinical nanomedicine. Advanced Materials. 33 (17), 2008123 (2021).
  40. Goodroe, A., et al. Current practices in nutrition management and disease incidence of common marmosets (Callithrix jacchus). Journal of Medical Primatology. 50 (3), 164-175 (2021).
  41. Power, M. L., Koutsos, L. Chapter 4 - Marmoset nutrition and dietary husbandry. The Common Marmoset in Captivity and Biomedical Research. Marini, R., Wachtman, L., Tardif, S., Mansfield, K., Fox, J. , Academic Press. Cambridge, MA. 63-76 (2019).
  42. Gore, M. A., et al. Callitrichid nutrition and food sensitivity. Journal of Medical Primatology. 30 (3), 179-184 (2001).
  43. Hearn, J. P., Burden, F. J. Collaborative' rearing of marmoset triplets. Laboratory Animals. 13 (2), 131-133 (1979).
  44. Cao, X., et al. Effect of a high estrogen level in early pregnancy on the development and behavior of marmoset offspring. ACS Omega. 7 (41), 36175-36183 (2022).
  45. Watakabe, A., et al. Application of viral vectors to the study of neural connectivities and neural circuits in the marmoset brain. Developmental Neurobiology. 77 (3), 354-372 (2017).
  46. Takahashi, D. Y., et al. The developmental dynamics of marmoset monkey vocal production. Science. 349 (6249), 734-738 (2015).
  47. Malukiewicz, J., et al. The gut microbiome of exudivorous marmosets in the wild and captivity. Scientific Reports. 12 (1), 5049 (2022).
  48. Shigeno, Y., et al. Comparison of gut microbiota composition between laboratory-bred marmosets (Callithrix jacchus) with chronic diarrhea and healthy animals using terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Microbiology and Immunology. 62 (11), 702-710 (2018).
  49. Baxter, V. K., et al. Serum albumin and body weight as biomarkers for the antemortem identification of bone and gastrointestinal disease in the common marmoset. PLoS One. 8 (12), e82747 (2013).
  50. Tardif, S. D., et al. Characterization of obese phenotypes in a small nonhuman primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 17 (8), 1499-1505 (2009).
  51. Wachtman, L. M., et al. Differential contribution of dietary fat and monosaccharide to metabolic syndrome in the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 19 (6), 1145-1156 (2011).
  52. Power, M. L., Ross, C. N., Schulkin, J., Ziegler, T. E., Tardif, S. D. Metabolic consequences of the early onset of obesity in common marmoset monkeys. Obesity. 21 (12), E592-E598 (2013).
  53. Shimizu, K., et al. Peer-social response in 4 juvenile marmosets represented the emotional development traits depending on family structure. Neuroscience Research. 65, S244 (2009).
  54. Schultz-Darken, N., Braun, K. M., Emborg, M. E. Neurobehavioral development of common marmoset monkeys. Developmental Psychobiology. 58 (2), 141-158 (2016).
  55. Gultekin, Y. B., Hage, S. R. Limiting parental feedback disrupts vocal development in marmoset monkeys. Nature Communications. 8, 14046 (2017).

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