Procedure di assistenza di base

Poiché topi e ratti rappresentano oltre il novanta per cento degli animali utilizzati per la ricerca biomedica, prendersi cura di questi organismi è fondamentale per l'esito degli esperimenti. Queste procedure di cura iniziano fin dall'inizio con il disimballaggio degli animali dai container, al cambio della gabbia, al mantenimento di condizioni di alloggio adeguate, alla fornitura di una dieta appropriata e alla garanzia di un ambiente adatto. Sebbene esistano procedure generali che si applicano alla maggior parte dei topi e dei ratti in laboratorio, alcuni animali, come quelli immunocompromessi, richiedono un'attenzione aggiuntiva per sostenerli a scopo sperimentale.

Questo video descriverà gli standard e le procedure di cura essenziali sia per gli animali immunocompetenti che per quelli immunocompromessi. Infine, illustreremo alcuni esempi di esperimenti che mostrano come gli scienziati utilizzano queste conoscenze per diversi scopi di ricerca.

Ricevere animali da altre istituzioni rappresenta un rischio per gli animali già ospitati all'interno della struttura, in quanto durante il trasporto, le scatole di trasporto possono entrare in contatto con agenti patogeni. Pertanto, è necessario utilizzare una procedura adeguata durante il disimballaggio dei container.

Prima di maneggiare qualsiasi animale, è importante indossare i dispositivi di protezione individuale o DPI appropriati. I DPI minimi da indossare sono un camice da laboratorio, guanti, occhiali di sicurezza e una maschera di tipo chirurgico che ridurrà l'esposizione a polvere e allergeni. Il passo successivo è selezionare le gabbie appropriate per gli animali in arrivo. Quindi, arreda la gabbia con lettiera e materiali per la nidificazione appropriati. E portare le gabbie preparate nella sala di ricezione a temperatura controllata, in modo che siano pronte per il trasferimento prima dell'arrivo degli animali.

All'arrivo della spedizione, posizionare le scatole di trasporto in un luogo sicuro nella sala di ricevimento. Esaminare il contenitore per eventuali danni e disinfettare le superfici esterne per distruggere eventuali agenti patogeni dannosi. Assicurarsi che il disinfettante rimanga a contatto con la scatola per almeno 15-30 minuti, come da raccomandazioni del produttore. Quindi, posiziona il contenitore nella stazione di trasferimento degli animali, o ATS. Questa stazione offre un flusso d'aria unidirezionale filtrato HEPA (High Efficiency Particulate Air) all'interno della cappa. L'HEPA protegge l'utente dagli allergeni e protegge gli animali dall'aria circostante, riducendo al minimo la possibilità di contaminazione. Quindi, apri il container e valuta la salute generale dei roditori. Prendi nota di qualsiasi animale che sembra essere ferito o malato. Dopodiché, posizionali nella gabbia già assemblata nelle dimensioni del gruppo corrette, copri la gabbia con il coperchio della barra metallica e fissa il divisorio per creare due aree. Seleziona il cibo appropriato e posizionalo su un lato e lascia il secondo lato aperto per consentire una migliore circolazione dell'aria. Infine, se gli animali non vengono posizionati su una rastrelliera con abbeveratoio automatico, aggiungere una borraccia per garantire un adeguato approvvigionamento idrico. Ricorda, l'ATS deve essere disinfettato alla fine di ogni sessione e il soffiatore deve essere spento durante la disinfezione.

Per il cambio della gabbia, posizionare le due gabbie - una gabbia fresca con il materiale di lettiera appropriato e la gabbia usata con gli animali - nell'ATS. È possibile trasferire gli animali dalla vecchia gabbia alla nuova gabbia a mano o con l'uso di una pinza imbottita. Entrambi questi metodi sono stati discussi in un altro video di questa raccolta. Ricorda che è possibile aprire solo una gabbia di animali alla volta. Per i topi maschi o le femmine con una cucciolata, è stato dimostrato che il trasferimento dell'area di nidificazione dei topi nella gabbia pulita aiuta gli animali nella transizione. Una volta posizionata la parte superiore della gabbia sulla nuova gabbia, trasferisci il cibo dalla parte superiore della vecchia gabbia alla nuova parte superiore e aggiungi altro cibo se necessario. Quindi, posiziona la parte superiore della barriera e rimetti la gabbia nella rastrelliera. È buona norma cambiare i guanti tra le gabbie o tra i gruppi.

La procedura di disimballaggio per gli animali immunocompromessi è un po' diversa, poiché le cose devono essere sterili. Si consiglia di accendere il soffiatore all'interno della cappa almeno 24 ore prima dell'uso. Come per gli animali immunocompendenti, all'arrivo della spedizione spruzzare il contenitore con una soluzione disinfettante nella sala di ricevimento e lasciarlo chiuso per 15-30 minuti. Presso l'ATS designato per i topi immunocompromessi, spruzzare la cappa a flusso laminare con etanolo al 70% 30 minuti prima di manipolare gli animali. L'ideale è avere due persone che partecipano a questa attività di disimballaggio: una persona sarebbe il tecnico sterile che indossa il camice sterilizzato a vapore e il doppio paio di guanti sterili per maneggiare gli animali utilizzando tecniche asettiche e l'altra sarebbe il tecnico non sterile che indossa un camice isolante pulito e un paio di guanti per maneggiare gli oggetti contaminati. Entrambi dovrebbero indossare una maschera, una cuffia per capelli e occhiali di sicurezza.

Prima di aprire il contenitore di spedizione all'interno del cofano, posizionare tutte le forniture e la gabbia in questi e spruzzare il loro esterno con alcol. E all'arrivo della spedizione, posiziona la scatola dell'animale ricevuta nel cofano e spruzzala anche con etanolo al 70%. Esistono due opzioni per l'ingabbiamento sterile, l'ingabbiamento standard che è stato avvolto e sterilizzato a vapore, o le unità monouso che sono state sterilizzate mediante irradiazione dal fornitore.

Iniziare la procedura di disimballaggio aprendo il cibo sterile, quindi aprendo la scatola di trasporto. A questo punto, il conduttore dovrebbe scartare il primo paio di guanti sterili. Successivamente, la persona non sterile scarta la gabbia sterile e la passa asetticamente all'addestratore dell'animale che quindi rimuove il cofano e il coperchio della barra metallica e li posiziona capovolti nel cofano. Successivamente, il tubo del sorso sulla gabbia viene riempito d'acqua presso la stazione situata nella cappa. Infine, l'addestratore dell'animale posiziona l'animale nella gabbia, lo fissa con il coperchio della barra metallica, aggiunge il cibo e posiziona il cofano. Si noti che il ventilatore della cappa deve rimanere sempre acceso per mantenere l'ambiente sterile. Al termine, la persona non sterile rimuove la gabbia popolata dal cappuccio e la posiziona su un'apposita rastrelliera. Per evitare possibili contaminazioni incrociate tra i gruppi, l'addestratore di animali deve cambiare i guanti dopo ogni container.

Per il cambio di gabbia degli animali immunocompromessi, la preparazione del cofano e delle gabbie e dei DPI è la stessa utilizzata per il disimballaggio di questi animali. E la tecnica di trasferimento è la stessa degli animali immunocompetenti, ma in condizioni sterili.

Ora discutiamo delle condizioni di alloggio adeguate per gli animali, che è un altro aspetto importante per fornire cure essenziali. Topi e ratti sono alloggiati principalmente in una gabbia da scarpe con un fondo solido contenente materiale da lettiera. La tipica gabbia per topi offre 75 pollici quadrati di spazio sul pavimento, che è adeguato per un massimo di 5 topi adulti. D'altra parte, una gabbia per ratti ha un'area di 142 pollici quadrati ed è adeguata per 2 ratti adulti. Le gabbie statiche sono solitamente coperte da un coperchio a barra metallica e il materiale filtrante viene aggiunto sopra la parte superiore della gabbia come cofano. Le gabbie ventilate individualmente, o IVC, hanno anche un coperchio e un cofano con barra metallica, ma sono posizionate su una rastrelliera che fornisce il flusso d'aria nella gabbia. Ciò elimina la necessità di cambiare la gabbia con la stessa frequenza delle gabbie statiche, il che può essere vantaggioso per gli animali immunocompromessi.

Tutti i sistemi di ingabbiamento sono dotati di una predisposizione per l'approvvigionamento di cibo e acqua. Ci sono mangiatoie posizionate all'interno della gabbia degli animali o una sezione del coperchio della barra metallica viene utilizzata per la conservazione degli alimenti. Il cibo deve essere posizionato in modo tale da non essere sporcato dagli animali. L'acqua viene solitamente fornita tramite una bottiglia d'acqua posizionata sulla parte superiore della gabbia o tramite una valvola automatica per l'abbeveraggio che è un componente integrato nella gabbia per animali. Per l'opzione della valvola per bere, quando la gabbia è agganciata a una rastrelliera, l'acqua viene trasportata nel tubo per un sistema di irrigazione automatico progettato per soddisfare le esigenze dell'animale in tutta la struttura per animali.

La Guida per la cura e l'uso degli animali da laboratorio afferma che tutti gli strumenti di ingabbiamento devono essere sanificati almeno ogni 2 settimane. Potrebbe essere necessario cambiare alcune gabbie e accessori più spesso, a seconda del livello di odore e ammoniaca nell'involucro.

Ora parliamo di un corretto approvvigionamento di cibo e acqua per gli animali immunocompetenti e immunocompromessi. Esistono molti mangimi disponibili in commercio con composizioni variabili di proteine, carboidrati e grassi. Idealmente, i mangimi dovrebbero contenere il 15-19% di proteine, il 44% di carboidrati e il 4-9% di grassi. Per gli animali immunocompromessi, assicurarsi che il mangime sia stato sterilizzato.

L'acqua del rubinetto, o osmosi inversa che è acqua RO, può essere utilizzata per gli animali immunocompetenti, ma per gli animali immunodeficienti l'acqua può essere una fonte di contaminazione e quindi deve essere sterilizzata. La sterilità nell'acqua viene mantenuta aggiungendo 2 gocce di acido cloridrico a 12 molari a 8 litri di acqua RO, che acidifica l'acqua a un pH di 2,5-3 e limita la crescita batterica. Versare quindi l'acqua in bottiglie individuali e coprirle con un foglio di alluminio. Metti i coperchi delle bottiglie con i tubi del sorso separatamente in un sacchetto per autoclave e metti tutto in un'autoclave per la sterilizzazione a vapore.

Parliamo ora delle condizioni ambientali standard essenziali per la cura degli animali.

A livello di gabbia, l'alloggio sociale è obbligatorio a meno che non sia scientificamente giustificato o se un animale è incompatibile con tutti gli altri. Arricchire l'ambiente con capanne di carta e materiali per la nidificazione consente agli animali di esibire comportamenti specie-specifici come la costruzione del nido e la tana, che a sua volta diminuisce il livello di stress e aumenta il benessere generale degli animali. I materiali per il nido forniscono anche una zona notte satura di feromoni calmanti che aiutano con l'alloggiamento di più topi maschi nella stessa gabbia. Come accennato in precedenza, spostare l'area di nidificazione nella gabbia pulita al momento del cambio della gabbia aiuta a prevenire l'aggressività, soprattutto nei maschi, poiché gli animali vengono introdotti in un nuovo ambiente. Per gli animali nudi atimici, si dovrebbe prendere in considerazione la possibilità di fornire lettiera aggiuntiva e materiali di nidificazione di tipo carta sminuzzata nelle loro gabbie per facilitare la termoregolazione.

A livello di ambiente, la temperatura per topi e ratti dovrebbe essere compresa tra 68 e 79? F. Il livello di umidità della stanza dovrebbe essere del 30-70%, poiché livelli più bassi possono provocare una condizione nota come coda ad anello. Il terzo parametro della stanza è l'illuminazione. Ciò include l'intensità della luce e i cicli. Normalmente, la stanza degli animali è impostata su un ciclo di 12 ore di luce/12 ore di buio. L'intensità dell'illuminazione dovrebbe variare in base all'attività nella stanza. Quando i tecnici sono al lavoro, è possibile utilizzare livelli di illuminazione più elevati. Tuttavia, dovrebbe essere abbassato a circa 325 lux una volta conclusa tutta l'attività. Infine, anche il flusso d'aria all'interno della stanza dovrebbe essere attentamente controllato. Ogni ora dovrebbero verificarsi almeno 10-15 ricambi d'aria fresca al 100%. Questo riduce i microbi e gli odori nella stanza degli animali.

Infine, vediamo come i ricercatori stanno utilizzando queste conoscenze sull'alloggio degli animali da laboratorio, sulla dieta e sulle preferenze ambientali nei loro esperimenti.

Come discusso in precedenza, gli animali da laboratorio generalmente mostrano un comportamento di costruzione del nido, che riduce lo stress, e i ricercatori lo hanno usato come indicatore del benessere degli animali. In questo particolare esperimento, gli scienziati hanno sviluppato un sistema imparziale per valutare il nido costruito e poi lo hanno utilizzato per studiare l'effetto della temperatura ambiente sul comportamento di costruzione del nido. Come si può notare, un aumento della temperatura ha causato un calo significativo del punteggio, evidenziando il ruolo della temperatura circostante nel benessere degli animali.

Dato che topi e ratti amano i carboidrati, i ricercatori hanno utilizzato mangimi di forme diverse per testare la funzione motoria dell'animale. Ciò include l'analisi della destrezza durante diversi tipi di attività di manipolazione degli alimenti e l'esame del comportamento di raggiungimento a seguito di interventi chirurgici o farmacologici.

Infine, è noto che topi e ratti sono notturni e non prediligono le zone illuminate. Gli scienziati usano queste conoscenze per costruire l'ambiente per studiare l'ansia in queste specie. Ad esempio, qui i ricercatori hanno introdotto gli animali in semplice campo aperto e hanno studiato il tempo trascorso dai topi wild type e knockout nelle zone interne ed esterne, per analizzare l'effetto del knockdown genico sul comportamento ansioso.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE alle procedure di cura essenziali per topi e ratti. Ora dovresti avere una migliore comprensione delle misure che si dovrebbero adottare per garantire che l'ambiente e la manipolazione di questi animali non causino alcun danno alla salute degli animali e dovresti anche sapere come i ricercatori possono modificare questi parametri per raggiungere diversi obiettivi scientifici. Come sempre, grazie per la visione!