Os modelos animais são ferramentas úteis para investigar questões relativas à saúde humana. Na prática, a pesquisa biomédica usando modelos animais requer organização e manutenção cuidadosas de uma colônia animal saudável. As melhores práticas para o manejo e criação éticos de animais visam reduzir o número de animais necessários para experimentação e refinar as práticas para garantir o bem-estar animal1. O gênero de rãs com garras, incluindo Xenopus laevis (X. laevis; Sapo africano com garras) e Xenopus tropicalis (X. tropicalis; Sapo com garras ocidentais), têm sido usados em pesquisas biomédicas desde a década de 1930, quando X. laevis foi usado por médicos sul-africanos para realizar os primeiros testes de gravidez2. Embora os testes de gravidez modernos não exijam mais sapos, o papel da pesquisa de Xenopus persiste. As vantagens de usar Xenopus para pesquisa biomédica incluem seus genomas bem anotados3, ovulação induzível durante todo o ano de grandes ninhadas de ovos4 e ovos colocados externamente passíveis de fertilização in vitro. Essas características os tornam um recurso útil para a embriologia e desenvolvimento de vertebrados 5,6,7, biologia molecular e celular básica 7,8,9,10 e para modelar doenças humanas 7,11,12,13.
Métodos confiáveis para rastrear animais individuais de Xenopus são essenciais para registrar réplicas biológicas e melhorar o rigor e a reprodutibilidade na pesquisa. Como os Xenopus são frequentemente alojados em grupos, a marcação de animais permite que os pesquisadores rastreiem facilmente animais individuais4. Manter um registro preciso dos animais pode economizar tempo e recursos e melhorar a capacidade de rastrear a saúde dos animais. Por exemplo, a identificação individual de animais pode melhorar os fluxos de trabalho da organização para a geração de linhagens transgênicas de Xenopus , pois isso requer várias gerações de rãs com genótipos específicos verificados pelo sequenciamento14, o que requer organização e identificação individual dos animais. Isso é particularmente verdadeiro quando essas mutações carecem de fenótipos adultos facilmente discerníveis. Da mesma forma, o uso de oócitos e embriões de Xenopus para estudar biologia celular e de desenvolvimento básica se beneficia do rastreamento de animais individuais. Após a indução da ovulação, os animais precisam descansar por um período mínimo de 3 meses para evitar complicações de saúde, como a síndrome da hiperovulação15. Os métodos de identificação individual garantem que os animais não sejam induzidos a ovular com muita frequência.
A marcação e o rastreamento de animais também permitem que o pessoal do laboratório rastreie as preocupações com a saúde dos animais. Animais do mesmo genótipo adoecendo podem indicar endogamia excessiva ou problemas de saúde imprevistos associados ao transgene. Da mesma forma, animais adoecendo após ovulação recente podem indicar problemas com reagentes, materiais ou técnicas. O rastreamento de animais e sua saúde permite que o pessoal do laboratório e os veterinários acompanhem quando as preocupações ressurgirem e tomem medidas preventivas para prevenir doenças futuras. Nos mamíferos, existem vários métodos de identificação. Os métodos permanentes para camundongos incluem perfuração de orelhas, marcas de orelha, tatuagem e microchips subcutâneos16. Eles podem diferenciar de forma clara e confiável os animais dentro de uma colônia ou gaiola e podem ser facilmente administrados pelo pessoal do laboratório. Métodos como perfurar a orelha são minimamente invasivos, requerem apenas um equipamento especializado e funcionam para animais da maioria das idades. Embora esses sistemas sejam diretos e úteis para camundongos, seu uso em sapos apresenta um conjunto único de desafios. Rãs e outros anfíbios não possuem um pavilhão auricular (estrutura da orelha externa). Alguns pesquisadores colocaram etiquetas na mandíbula, dedo do pé ou membro posterior do animal17,18. Essa abordagem resultou em vários problemas: as marcas da mandíbula causaram irritação e as rãs agitadas tentaram arrancar as marcas com os membros anteriores17. As marcas dos dedos perfuravam a teia entre os dedos, prejudicando o movimento e trazendo o risco de se perder. Como tal, os anfíbios requerem seus próprios métodos de identificação. Historicamente, o corte do dedo do pé também tem sido usado para marcar anfíbios17,19. O dedo do pé é cortado com uma tesoura afiada, e o animal pode ser identificado pelo comprimento dos dedos das patas dianteiras e traseiras ou pelo ângulo em que o dedo do pé voltou a crescer (em salamandras). No entanto, esse método apresenta a preocupação ética de que a tosquia do dedo do pé possa prejudicar o movimento do animal17. Além disso, isso pode causar sangramento e introduzir risco de infecção. Outro sistema de marcação estabelecido são os autoenxertos de pele, nos quais a pele é retirada de uma parte do sapo e cirurgicamente fixada a outra parte. Por exemplo, é descrito um método para marcar as costas ou o ombro de um sapo usando um enxerto de pele de cor clara de seu peito20. Os enxertos de pele também apresentam limitações e riscos: o procedimento é invasivo e apresenta o risco de infecção por Aeromonas hydrophila, ou perna vermelha, uma doença potencialmente fatal; a cicatrização completa do autoenxerto leva até 6 semanas; E com os métodos descritos, apenas 6 rãs podem ser alojadas juntas por causa de lugares limitados para colocar um autoenxerto20.
Abordagens de marcação menos invasivas incluem contas de vidro e chips de transponder17,19. No método de contas de vidro, as contas de vidro são enfiadas em uma pequena sutura e costuradas na pele do sapo. Isso fornece maior variabilidade do que os autoenxertos de pele, com pelo menos 60 combinações de cores distintas. Existe, no entanto, o risco de que a sutura possa sair e resultar na perda das contas. Alternativamente, um transponder de microchip pode ser implantado sob a pele no saco linfático dorsal do sapo. Este é considerado o método de marcação mais permanente e permite que um número potencialmente infinito de animais seja identificado e catalogado individualmente. No entanto, este também é o método mais caro, pois microchips individuais são caros e uma grande colônia seria cara para marcar. Os microchips também requerem um scanner especial para ler19. Uma abordagem comum para a identificação de Xenopus é referir-se à coloração e padronização naturais dos animais. Isso funciona especialmente bem para sapos como X. laevis, que têm padrões distintos que permanecem durante a idade adulta. No entanto, esses padrões podem mudar com o tempo com o estresse, e a coloração pode parecer diferente quando os sapos são movidos entre recipientes transparentes e coloridos15. Além disso, esse método de identificação é menos útil para X. tropicalis, que possui padrões de marcação menos distintos em comparação com X. laevis, ou para animais albinos, que não apresentam marcações de cor21. Mesmo para espécies com marcações distintas, o pessoal do laboratório pode interpretar a colocação e o tamanho das marcações de maneira diferente, o que pode causar erros na identificação. Por isso, fotografar animais é mais confiável em conjunto com um método de identificação adicional. Portanto, buscamos marcar e identificar animais Xenopus usando uma técnica que seja facilmente discernível, permanente e minimamente invasiva.
Existem recursos publicados limitados que descrevem métodos para tatuar anfíbios. A tatuagem foi descrita ao lado de outras técnicas de branding, incluindo marcas de calor, marcas de nitrato de prata e marcas de congelamento17. No mesmo recurso, a tatuagem foi feita desenhando numerais com uma agulha hipodérmica 27G, e o processo foi observado para não causar infecção, ao contrário das outras técnicas de marcação, que usavam um fio em forma de numeral ou outra marca. Em outra fonte, uma máquina de tatuagem elétrica (descrita como agulha vibratória) foi usada para marcar sapos, mas poucos detalhes foram fornecidos sobre a técnica 17,19. Os autores alertam que, ao perturbar a camada protetora de lodo do sapo, esse procedimento aumenta o risco de perna vermelha. Embora não exista um método de marcação ou identificação que seja completamente não invasivo (como fotografias) e permanente (como microchips), a tatuagem fornece um compromisso eficaz. A tatuagem é relativamente simples em comparação com outras técnicas, como autoenxertos de pele. Os benefícios adicionais incluem uma curva de aprendizado menor e equipamentos relativamente baratos. Tatuar anfíbios aquáticos traz certos desafios, que podem intimidar os pesquisadores e prejudicar a marcação bem-sucedida dos animais. Este artigo tem como objetivo fornecer aos pesquisadores métodos bem documentados para tatuar Xenopus adulto com uma máquina de tatuagem rotativa.