26 września 2012
Bezpieczna i humanitarna praca z gryzoniami laboratoryjnymi wymaga podstawowych kompetencji w zakresie metod chwytania i unieruchamiania. Niniejszy artykuł przedstawi podstawowe zasady niezbędne do bezpiecznego obchodzenia się z myszami i szczurami oraz efektywnego podawania im związków chemicznych.
Ogólnym celem poniższego filmu jest zapoznanie widza z różnymi technikami stosowanymi do manualnej immobilizacji oraz podawania związków u myszy i szczurów. Myszy i szczury można immobilizować za pomocą szeregu technik jednoręcznych lub dwuręcznych, bądź przy użyciu plastikowych ograniczników. Przedstawiono techniki podawania związków, takie jak droga domięśniowa, podskórna, do naczynia oraz wewnątrzskórna. W filmie zademonstrowano metody iniekcji, a także zgłębnikowanie żołądka oraz podawanie donosowe.
Nauka pewnego, delikatnego i bezpiecznego obchodzenia się ze zwierzętami jest istotnym elementem badań in vivo. Ze zwierzętami należy zawsze obchodzić się w sposób bezpieczny zarówno dla zwierzęcia, jak i dla badacza. Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tymi metodami mogą napotykać trudności, ponieważ osiągnięcie swobody w pracy z gryzoniami wymaga czasu.
Gryzonie mogą również zastraszać lub przerażać osoby, które nie mają doświadczenia w pracy z nimi. Wizualna demonstracja technik podawania dawek oraz unieruchamiania jest kluczowa zarówno dla skutecznego podania związku, jak i zapobiegania stresowi lub obrażeniom zwierzęcia oraz osoby unieruchamiającej. Myszy można unieruchamiać manualnie, stosując technikę jednoruczną lub oburęczną.
Pierwszym krokiem w obu metodach jest delikatne podniesienie myszy za nasadę ogona i umieszczenie jej na prętach pokrywy klatki lub podobnej szorstkiej powierzchni. W technice jednoręcznej nasadę ogona należy wsunąć między trzeci a czwarty palec, delikatnie pociągając ogon do tyłu. Spowoduje to, że mysz chwyci powierzchnię i pociągnie ciało do przodu.
Następnie pewnie chwyć mysz za kark tą samą ręką, którą trzymasz ogon. Chwyć palcem wskazującym i kciukiem w pobliżu podstawy głowy, a następnie przesuń chwyt w dół grzbietu, dołączając palec środkowy i serdeczny.
Należy zastosować na skórę wokół karku taki nacisk, który zapobiegnie obracaniu się lub wykręcaniu myszy, ale nie na tyle silny, aby zwierzę nie mogło oddychać. Technika dwuręczna jest podobna, z tą różnicą, że podczas gdy jedna ręka delikatnie odciąga ogon, druga szybko i pewnie chwyta mysz za kark, trzymając ogon w jednej ręce, a kark w drugiej. Należy podnieść mysz i wsunąć nasadę ogona między dłoń a trzeci lub czwarty palec ręki trzymającej kark.
Podobnie jak poprzednio, należy upewnić się, że chwyt jest pewny, ale nadal pozwala zwierzęciu oddychać. Unieruchomienie szczura za kark zazwyczaj wykonuje się obiema rękami. Najpierw należy wyjąć szczura z klatki i umieścić go na szorstkiej powierzchni.
Następnie chwyć szczura za ogon niedominującą ręką i pociągnij. Delikatnie do tyłu, trzymając ogon mocno w jednej dłoni, zbliż drugą rękę do karku szczura od tyłu. Wywieraj delikatny nacisk na grzbiet szczura, przesuwając się w górę w stronę łopatek.
I na koniec, chwytanie za kark między palcami a wnętrzem dłoni. Szczury mogą wydawać dźwięki podczas unieruchamiania w ten sposób. Podczas stosowania chwytu nadramiennego, chwyć szczura za ogon dominującą ręką i delikatnie pociągnij do tyłu.
Następnie umieść niedominującą dłoń na grzbiecie szczura, podchodząc od tyłu. Chwyć szczura w okolicy klatki piersiowej, używając palca serdecznego, małego oraz kciuka. Głowa szczura powinna znajdować się pomiędzy palcem wskazującym a środkowym.
Inną metodą unieruchomienia jest chwyt pod barkami. Chwyć ogon dominującą ręką, tak jak pokazano wcześniej, a dłoń niedominującą ułóż na grzbiecie szczura, przykładając ją od tyłu. Następnie chwyć szczura w obrębie klatki piersiowej, bezpośrednio pod łopatkami.
Przedramiona szczura należy delikatnie pchnąć do góry kciukiem i palcem wskazującym. Przedramiona powinny krzyżować się pod podbródkiem szczura, co zapobiegnie ugryzieniu. Szczura można w ten sposób trzymać jedną ręką, jeśli jego ciało jest stabilizowane przeciwko osobie wykonującej zabieg.
Do unieruchomienia można również wykorzystać elastyczny, stożkowy element z cienkiego tworzywa sztucznego, tzw. stożek do zdejmowania nasadek. Przesuwaj zwierzę do przodu, aż jego nos wystanie przez otwór na końcu stożka; następnie przytrzymaj worek zamknięty wokół ogona lub użyj gumki recepturki bądź opaski skręcanej, aby zabezpieczyć zwierzę w tej pozycji. Po unieruchomieniu iniekcje można podawać przez tworzywo sztuczne; sztywny pojemnik plastikowy jest przydatny w sytuacjach, gdy wymagany jest dostęp do ogona.
Umieść szczura w urządzeniu zgodnie z instrukcją producenta. W przypadku tego typu ogranicznika szczura delikatnie wciąga się do wnętrza urządzenia, chwytając za ogon. Zamknij przednią część urządzenia i dostosuj zamknięcie tak, aby ograniczyć ruchy zwierzęcia.
Jeśli zwierzęta wydają się pobudzone, można zastosować unieruchomienie za pomocą ręcznika; ciemność i łagodne ograniczenie ruchów zapewnione przez ręcznik mogą uspokoić agresywnego szczura. Delikatnie połóż ręcznik na szczurze, a następnie ostrożnie chwyć go za tułów. Owiń szczura ręcznikiem, uważając, aby nie zakryć jego nosa.
Odsuń ręcznik tak, aby odsłonić część ciała przeznaczoną do iniekcji. Przed zastosowaniem którejkolwiek z poniższych technik podawania zaleca się przećwiczenie obsługi strzykawki. W idealnych warunkach jedną ręką operuje się strzykawką, podczas gdy druga unieruchamia zwierzę; igły należy wprowadzać do ciała zwierzęcia ściętym końcem skierowanym do góry, szczególnie w przypadku iniekcji dożylnych.
Cienkie igły są podatne na uszkodzenia podczas wbijania w korki fiolek. Należy użyć igły o większej średnicy do pobrania materiałów, a następnie zastąpić ją cieńszą igłą do iniekcji. Podawanie donosowe jest stosowane w przypadku niektórych rodzajów czynników zakaźnych w badaniach nad alergią i astmą, a także w niektórych badaniach dotyczących płuc.
Podawanie donosowe nie wymaga znieczulenia ani zabiegu chirurgicznego, w przeciwieństwie do instylacji dotchawiczej. W przypadku podawania donosowego należy unieruchomić zwierzę w sposób opisany wcześniej, a następnie za pomocą strzykawki lub pipety wprowadzić niewielką ilość materiału do inhalacji do nozdrzy zwierzęcia. Należy obserwować, aż materiał zostanie wchłonięty przez nozdrza i w razie potrzeby powtórzyć czynność.
Związki podaje się domięśniowo, jeśli wymagane jest ich szybkie wchłanianie i mogą być one podane w bardzo małych objętościach. Unieruchomienie do iniekcji domięśniowej może wymagać udziału dwóch osób, ponieważ jedna tylna kończyna musi pozostać wolna i stabilna w celu wykonania zastrzyku. Wprowadź igłę prostopadle do skóry w obrębie mięśnia czworogłowego uda lub bocznej masy mięśniowej uda zwierzęcia.
Należy uważać, aby nie wstrzykiwać preparatu w tylną masę mięśniową, ponieważ istnieje ryzyko uszkodzenia nerwu kulszowego. Podanie doszprytnowe wybiera się w przypadku konieczności podania dużej objętości związku, jeśli szybkość wchłaniania jest akceptowalna i zbliżona do tej przy podaniu doustnym.
Aby wykonać zastrzyk doszpikowy, unieruchom zwierzę i skieruj czubek jego nosa w stronę podłogi. Aby odsłonić jamę brzuszną, zlokalizuj linię środkową ciała zwierzęcia i mentalnie podziel brzuch na ćwiartki.
Wybierz miejsce iniekcji w dolnych kwadrantach, w szczególności w prawym dolnym kwadrancie zwierzęcia; użyj strzykawki i igły o odpowiednim rozmiarze, aby wstrzyknąć materiał do organizmu zwierzęcia. Podawanie substancji podskórnie stosuje się w sytuacjach, gdy pożądana jest powolna absorpcja.
Myszy i szczury mają dużą ilość luźnej skóry, dzięki czemu podskórnie można podać im stosunkowo większe objętości płynów niż u ludzi. W przypadku iniekcji podskórnych, należy lekko unieruchomić zwierzę w sposób pokazany wcześniej. Chwyć skórę i delikatnie pociągnij ją ku górze.
Tworząc tzw. namiot ze skóry za pomocą odpowiednio dobranej strzykawki i igły, wprowadź igłę pod kątem od 30 do 45 stopni w uniesioną skórę i wstrzyknij materiał. Mały obrzęk pod skórą jest oznaką prawidłowego wykonania iniekcji. Jeśli zwierzęta mają być rutynowo manipulowane po iniekcji podskórnej, nie chwyć ich za kark.
Zamiast tego należy wykorzystać skórę na grzbiecie w okolicy krocza. Jeśli zwierzęta mają otrzymać wiele iniekcji podskórnych, należy zmieniać miejsca wstrzykiwania. Unieruchomienie zwierząt podczas podawania do skóry właściwej może być trudne i wymagać zastosowania sedacji chemicznej. W przypadku użycia środka znieczulającego należy upewnić się, że nie wpływa on na cele badawcze.
Podczas wykonywania zastrzyku wewnątrzskórnego najpierw usuń owłosienie z miejsca wkłucia, tak aby skóra w tym obszarze była wyraźnie widoczna. Wprowadź igłę o odpowiedniej wielkości w skórę pod kątem od 15 do 30 stopni. Nie wprowadzaj igły zbyt głęboko.
Jeśli iniekcja została wykonana prawidłowo, podczas wprowadzania igły powinien pojawić się opór. W przypadku sukcesu widoczna będzie niewielka pęcherzykowata wypukłość (bleb), która jest bledsza od otaczającej skóry. Należy zastosować delikatny ucisk, aby zapobiec cofaniu się materiału.
Podawanie do naczyniowe jest stosowane w przypadku szerokiej gamy związków i jest najlepszą drogą podania, gdy związek może zostać odpowiednio sformułowany, a pożądany jest bardzo szybki efekt. W celu wykonania wstrzyknięcia do naczyniowego do bocznej żyły ogonowej, unieruchom zwierzę w stożku do dekapiatacji lub plastikowym ograniczniku dla gryzoni. Jak pokazano wcześniej, chwyć ogon zwierzęcia za końcówkę niedominującą ręką, aby go wyprostować i obrócić. Obróć go o jedną czwartą obrotu, tak aby żyły ogonowe znalazły się po stronie grzbietowej.
Zidentyfikuj jedną z dwóch bocznych żył ogonowych w celu wykonania iniekcji, unikając przy tym brzusznej tętnicy ogonowej. Wprowadź igłę w dystalną część ogona pod kątem od 15 do 20 stopni i wstrzyknij materiał. Prawidłowo wykonana iniekcja objawia się bezoporowym wprowadzaniem materiału do żyły oraz blaknięciem żyły ogonowej przez cały czas trwania wstrzykiwania.
Umieszczenie miejsca iniekcji bardziej dystalnie pozwala zachować nieuszkodzony odcinek żyły, który można wykorzystać w przypadku niepowodzenia pierwszej próby. Podawanie dożołądkowe lub zgłębnikowanie jest wykonywane wyłącznie u unieruchomionych zwierząt w stanie czuwania, ponieważ znieczulenie lub sedacja zwiększają ryzyko aspiracji; związki testowane pod kątem bezpieczeństwa podawania doustnego u ludzi są często podawane w ten sposób. Należy rozpocząć od wyboru igły do karmienia doustnego o odpowiednim rozmiarze.
Długość wyznacza się, trzymając unieruchomione zwierzę w pozycji pionowej i mierząc od kącika pyska. Kulista końcówka igły do karmienia powinna sięgać do ostatniego żebra zwierzęcia; unieruchom zwierzę tak, aby jego głowa i ciało tworzyły prostą linię pionową.
Pozwala to na wyprostowanie przełyku, co ułatwia wprowadzenie igły do karmienia. Wprowadź kulistą końcówkę igły do pyska zwierzęcia nad język. Po umieszczeniu igły przesuń ją wraz ze strzykawką w górę, lekko dociskając do podniebienia, tak aby nos zwierzęcia był skierowany ku górze.
Igłę może być konieczne lekko przekierować podczas przechodzenia przez tylną część gardła. Jakiekolwiek napięcie igły wskazuje na potrzebę skorygowania jej pozycji; należy kontynuować wprowadzanie igły, aż do osiągnięcia ustalonej odległości. Igła powinna przechodzić łatwo, a zwierzę nie powinno łapać powietrza ani dławić się podczas podawania substancji.
W przypadku wystąpienia oporu lub gdy zwierzę łapie powietrze, dławi się lub sinieje, należy natychmiast przerwać czynność i wyjąć igłę. Po opanowaniu tych technik będzie można bezpiecznie podawać dawki zarówno szczurom, jak i myszom, a także skutecznie je unieruchamiać. Podczas wykonywania tych procedur należy pamiętać, że prawidłowe unieruchomienie zwierzęcia zapewnia bezpieczeństwo zarówno zwierzęciu, jak i osobie przeprowadzającej zabieg.
Należy pamiętać, że praca ze zwierzętami w nauce jest przywilejem i odpowiedzialnością. Wybór właściwej metody unieruchomienia oraz odpowiednich dróg podania jest przejawem zarówno rzetelności naukowej, jak i dbałości o dobrostan zwierząt.
Niniejszy artykuł przedstawia kluczowe techniki bezpiecznego obchodzenia się i unieruchamiania gryzoni laboratoryjnych, w szczególności myszy i szczurów. Podkreślono w nim znaczenie humanitarnych praktyk podczas podawania związków chemicznych tym zwierzętom.
Prawidłowe obchodzenie się ze zwierzętami oraz podawanie związków są fundamentem rzetelnych badań in vivo w badaniach przedklinicznych. Opanowanie tych technik zmniejsza zmienność, wspiera dobrostan zwierząt i zwiększa odtwarzalność danych w procesach odkrywania leków.
Techniki te mają zastosowanie od wczesnej fazy odkrywania po rozwój przedkliniczny, wspierając weryfikację hipotez, przesiewanie związków oraz ocenę bezpieczeństwa.