1. Manusear camundongos imunocompetuntes (convencionais)
Foi demonstrado que as doenças imunológicas dos camundongos são muito semelhantes às dos humanos. 2 Como esses animais possuem capacidades imunológicas limitadas, procedimentos no manuseio e cuidado desses animais foram projetados para minimizar o risco de doenças infecciosas através do uso de controles de engenharia, equipamentos de proteção individual para a equipe de cuidados com animais e procedimentos operacionais padrão; estes mitigam a contaminação do caging e outros equipamentos com os quais os animais estão em contato.
2. Manipulação de camundongos imunocomprometidos
Fonte: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR; Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG. Universidade de Notre Dame, IN
Camundongos e ratos representam mais de 90% dos animais utilizados para pesquisa biomédica. O cuidado adequado desses animais de pesquisa é fundamental para o resultado de experimentos. Existem procedimentos gerais que se aplicam à maioria desses camundongos e ratos, mas alguns dos animais, como os imunocomprometidos, exigem medidas adicionais a serem tomadas para sustentá-los para experimentação.
Camundongos imunocomprometidos comumente usados incluem aqueles que naturalmente ocorreram em camundongos criados e aqueles que foram criados através da engenharia genética. Os primeiros camundongos imunocomprometidos usados na pesquisa eram ratos "nus". O rato BALB/c Nude (nu) foi descoberto em 1966, dentro de uma colônia BALB/c que produzia ratos sem cabelo e um timo. Estes camundongos atrímicos têm um sistema imunológico inibido que é desprovido de células T. O valor desse animal foi logo descoberto para uso em estudos de infecções microbianas, deficiências imunológicas e autoimunidade. Embora não seja tão comumente usado como o rato nu, há também um rato nu. O rato nu é deficiente de células T e mostra populações de células empobrecidas em áreas dependentes de timo de órgãos linfoides periféricos. Outro camundongo deficiente imunológico que ocorre naturalmente é o grave camundongo de imunodeficiência combinada (SCID). Estes camundongos têm um defeito que prejudica a produção de células B e T funcionais. Com a incapacidade de montar uma resposta imune adequada, esses camundongos podem servir como receptores de hospedeiro para transplantes de células humanas. Várias cepas de camundongos geneticamente modificadas com deficiências imunológicas estão disponíveis comercialmente. 1 A gravidade da deficiência varia de acordo com a modificação genética; no entanto, todos os ratos e ratos imunocomprometidos são manuseados da mesma forma.
Este manuscrito descreverá o cuidado de animais imunocompetntes e imunocomprometidos. Serão discutidas moradia, dieta, requisitos ambientais e manejo para ambos os grupos de animais.
1. Manusear camundongos imunocompetuntes (convencionais)
Foi demonstrado que as doenças imunológicas dos camundongos são muito semelhantes às dos humanos. 2 Como esses animais possuem capacidades imunológicas limitadas, procedimentos no manuseio e cuidado desses animais foram projetados para minimizar o risco de doenças infecciosas através do uso de controles de engenharia, equipamentos de proteção individual para a equipe de cuidados com animais e procedimentos operacionais padrão; estes mitigam a contaminação do caging e outros equipamentos com os quais os animais estão em contato.
2. Manipulação de camundongos imunocomprometidos
Como camundongos e ratos representam mais de noventa por cento dos animais usados para pesquisas biomédicas, cuidar adequadamente desses organismos é fundamental para o resultado dos experimentos. Esses procedimentos de cuidado começam logo no início, com a desembalagem dos animais dos contêineres, a troca de gaiolas, a manutenção de condições adequadas de alojamento, o fornecimento de dieta adequada e a garantia de um ambiente adequado. Embora existam procedimentos gerais que se aplicam à maioria dos camundongos e ratos em laboratório, alguns animais, como os imunocomprometidos, requerem atenção adicional para sustentá-los para fins experimentais.
Este vídeo descreverá os padrões e procedimentos de cuidados essenciais para animais imunocompetentes e imunocomprometidos. E, por último, ilustraremos alguns exemplos de experimentos que mostram como os cientistas usam esse conhecimento para diferentes fins de pesquisa.
O recebimento de animais de outras instituições representa um risco para os animais já alojados na instalação, pois durante o trânsito, as caixas de transporte podem entrar em contato com agentes patogênicos. Portanto, um procedimento adequado deve ser empregado ao desembalar os contêineres.
Antes de manusear qualquer animal, é importante usar o Equipamento de Proteção Individual ou EPI adequado. O EPI mínimo a ser usado é jaleco, luvas, óculos de segurança e uma máscara do tipo cirúrgico que reduzirá a exposição a poeira e alérgenos. O próximo passo é selecionar gaiolas apropriadas para os animais que chegam. Em seguida, forneça à gaiola materiais de cama e nidificação apropriados. E leve as gaiolas preparadas para a sala de recepção com temperatura controlada, para que estejam prontas para a transferência antes da chegada dos animais.
Na chegada da remessa, coloque as caixas de transporte em um local seguro na sala de recebimento. Examine o recipiente quanto a danos e desinfete as superfícies externas para destruir quaisquer patógenos nocivos. Certifique-se de que o desinfetante esteja em contato com a caixa por pelo menos 15 a 30 minutos, de acordo com as recomendações do fabricante. Em seguida, coloque o contêiner na Estação de Transferência de Animais, ou ATS. Esta estação oferece fluxo de ar unidirecional filtrado de ar particulado de alta eficiência, ou HEPA, dentro do capô. O HEPA protege o usuário de alérgenos e protege os animais do ar ambiente ao redor, minimizando a chance de contaminação. Em seguida, abra o contêiner de transporte e avalie a saúde geral dos roedores. Anote qualquer animal que pareça estar ferido ou doente. Depois disso, coloque-os na gaiola já montada nos tamanhos de grupo adequados, cubra a gaiola com a tampa da barra de arame e prenda a divisória para criar duas áreas. Selecione o alimento apropriado e coloque-o de um lado e deixe o segundo lado aberto para permitir uma melhor circulação de ar. Por fim, se os animais não estiverem sendo colocados em um rack com rega automática, adicione uma garrafa de água para garantir o abastecimento adequado de água. Lembre-se de que o ATS deve ser desinfetado no final de cada sessão e o soprador deve estar desligado durante a desinfecção.
Para a troca da gaiola, coloque as duas gaiolas - uma gaiola nova com o material de cama apropriado e a gaiola usada com os animais - no ATS. Pode-se transferir os animais da gaiola antiga para a nova gaiola manualmente ou com o uso de uma pinça acolchoada. Ambos os métodos foram discutidos em outro vídeo desta coleção. Lembre-se de que apenas uma gaiola de animais pode ser aberta por vez. Para camundongos machos ou fêmeas com ninhada, foi demonstrado que a transferência da área de nidificação dos camundongos para a gaiola limpa auxilia os animais na transição. Depois que o topo da gaiola for colocado na nova gaiola, transfira os alimentos do topo da gaiola antiga para o novo topo e adicione mais comida, se necessário. Em seguida, coloque a tampa da barreira e retorne a gaiola ao rack. É uma boa prática trocar as luvas entre gaiolas ou entre grupos.
O procedimento de desempacotamento para animais imunocomprometidos é um pouco diferente, pois as coisas precisam ser estéreis. Recomenda-se que o soprador dentro do exaustor esteja ligado pelo menos 24 horas antes do uso. Como para animais imunocompensadores, na chegada do embarque, borrife o recipiente com uma solução desinfetante na sala de recebimento e deixe-o fechado por 15 a 30 minutos. No ATS designado para camundongos imunocomprometidos, borrife a capela de fluxo laminar com etanol a 70% 30 minutos antes de manipular os animais. É ideal que duas pessoas participem dessa atividade de desempacotamento - uma pessoa seria o técnico estéril usando o avental esterilizado a vapor e um par duplo de luvas estéreis para manusear os animais usando técnicas assépticas e o outro seria o técnico não estéril usando um avental de isolamento limpo e um par de luvas para manusear itens contaminados. Ambos devem usar máscara, gorro de cabelo e óculos de segurança.
Antes de abrir o contêiner de transporte dentro do capô, coloque todos os suprimentos e gaiolas neles e borrife seu exterior com álcool. E na chegada do embarque, coloque a caixa de animais recebida no capô e borrife-a com etanol 70% também. Existem duas opções para gaiolas estéreis, gaiolas padrão que foram embaladas e esterilizadas a vapor, ou unidades descartáveis que foram esterilizadas por irradiação pelo fornecedor.
Inicie o procedimento de desembalagem abrindo o alimento estéril e, em seguida, abrindo a caixa de transporte. Neste ponto, o manipulador deve descartar o primeiro par de luvas estéreis. Em seguida, a pessoa não estéril desembrulha a gaiola estéril e a passa assepticamente para o tratador de animais, que então remove o capô e a tampa da barra de arame e os coloca de cabeça para baixo no capô. Posteriormente, o tubo do bebedor na gaiola é enchido com água na estação localizada no exaustor. Por fim, o tratador coloca o animal na gaiola, prende-o com a tampa da barra de arame, adiciona comida e coloca o gorro no lugar. Observe que o soprador do exaustor deve permanecer ligado o tempo todo para manter o ambiente estéril. No final, a pessoa não estéril remove a gaiola preenchida do capô e a coloca em um rack apropriado. Para evitar uma possível contaminação cruzada entre os grupos, o tratador do animal deve trocar as luvas após cada contêiner de transporte.
Para a mudança de gaiola dos animais imunocomprometidos, a preparação do capuz e das gaiolas e EPI são os mesmos que para a desembalagem desses animais. E a técnica de transferência é a mesma dos animais imunocompetentes, mas em condições estéreis.
Agora vamos discutir as condições adequadas de alojamento para os animais, que é outro aspecto importante da prestação de cuidados essenciais. Camundongos e ratos são alojados principalmente em gaiolas do tipo caixa de sapatos com um fundo sólido contendo material de cama. A gaiola de rato típica oferece 75 polegadas quadradas de espaço no chão, o que é adequado para um máximo de 5 ratos adultos. Por outro lado, uma gaiola de rato tem a área de 142 polegadas quadradas e é adequada para 2 ratos adultos. As gaiolas estáticas são geralmente cobertas com uma tampa de barra de arame e o material filtrante é adicionado sobre a parte superior da gaiola como um capô. As gaiolas ventiladas individualmente, ou IVCs, também têm uma tampa de barra de arame e capô, mas são colocadas em um rack que fornece fluxo de ar para a gaiola. Isso elimina a necessidade de trocar a gaiola com a mesma frequência que as gaiolas estáticas, o que pode ser benéfico para animais imunocomprometidos.
Todos os sistemas de gaiola têm uma provisão para abastecimento de comida e água. Existem comedouros colocados dentro da gaiola do animal ou uma seção da tampa da barra de arame é usada para armazenamento de alimentos. Os alimentos devem ser colocados de forma a não serem sujos pelos animais. A água é geralmente fornecida através de uma garrafa de água colocada no topo da gaiola, ou através de uma válvula de água automática que é um componente embutido da gaiola do animal. Para a opção de válvula de bebida, quando a gaiola é engatada em um rack, a água é transportada para o tubo para um sistema de irrigação automático projetado para atender às necessidades do animal em toda a instalação de animais.
O Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório afirma que todos os implementos de gaiola devem ser higienizados pelo menos a cada 2 semanas. Algumas gaiolas e acessórios podem precisar ser trocados com mais frequência, conforme ditado pelo nível de odor e amônia no gabinete.
Agora vamos falar sobre o fornecimento adequado de comida e água para animais imunocompetentes e imunocomprometidos. Existem muitos alimentos disponíveis comercialmente com composições variáveis de proteínas, carboidratos e gorduras. Idealmente, os alimentos devem conter 15-19% de proteína, 44% de carboidratos e 4-9% de gordura. Para animais imunocomprometidos, certifique-se de que a ração foi esterilizada.
A água da torneira, ou osmose reversa que é a água RO, pode ser usada para animais imunocompetentes, mas para animais imunodeficientes, a água pode ser uma fonte de contaminação e, portanto, precisa ser esterilizada. A esterilidade na água é mantida pela adição de 2 gotas de ácido clorídrico 12 molar a 8 litros de água RO, o que acidificará a água a um pH de 2,5-3 e limitará o crescimento bacteriano. Em seguida, despeje a água em garrafas individuais e cubra-as com papel alumínio. Coloque as tampas das garrafas com tubos de sorvete separadamente em um saco de autoclave e coloque tudo em uma autoclave para esterilização a vapor.
Agora vamos discutir as condições ambientais padrão essenciais para o cuidado dos animais.
Ao nível das gaiolas, a habitação social é obrigatória, a menos que seja cientificamente justificada ou se um animal for incompatível com todos os outros. Enriquecer o ambiente com cabanas de papel e materiais de nidificação permite que os animais exibam comportamentos específicos da espécie, como construção de ninhos e escavação, o que, por sua vez, diminui o nível de estresse e aumenta o bem-estar geral dos animais. Os materiais de nidificação também fornecem uma área de dormir saturada de feromônios calmantes que auxiliam no alojamento de vários camundongos machos na mesma gaiola. Como mencionado anteriormente, mover a área de nidificação para a gaiola limpa após a troca da gaiola ajuda a prevenir a agressão, especialmente nos machos, à medida que os animais são introduzidos em um novo ambiente. Para animais nus atímicos, deve-se considerar o fornecimento de cama adicional e materiais de nidificação do tipo papel picado em suas gaiolas para auxiliar na termorregulação.
No nível da sala, a temperatura para camundongos e ratos deve estar entre 68 e 79? F. O nível de umidade ambiente deve ser de 30 a 70%, pois níveis mais baixos podem resultar em uma condição conhecida como ringtail. O terceiro parâmetro da sala é a iluminação. Isso inclui intensidade de luz e ciclos. Normalmente, a sala dos animais é definida para um ciclo de luz de 12 horas/escuro de 12 horas. A intensidade da iluminação deve variar de acordo com a atividade na sala. Quando os técnicos estão trabalhando, níveis de iluminação mais altos podem ser usados. No entanto, deve ser reduzido para aproximadamente 325 lux assim que toda a atividade for concluída. Por fim, o fluxo de ar dentro da sala também deve ser cuidadosamente controlado. Um mínimo de 10-15 trocas de ar de 100% de ar fresco deve ocorrer a cada hora. Isso diminui micróbios e odores na sala dos animais.
Por fim, vamos ver como os pesquisadores estão usando esse conhecimento sobre alojamento de animais de laboratório, dieta e preferências ambientais em seus experimentos.
Como discutido anteriormente, os animais de laboratório geralmente exibem comportamento de construção de ninhos, o que reduz o estresse, e os pesquisadores usaram isso como um indicador do bem-estar animal. Neste experimento em particular, os cientistas desenvolveram um sistema imparcial para pontuar o ninho construído e, em seguida, o usaram para estudar o efeito da temperatura ambiente no comportamento de construção do ninho. Como você pode ver, um aumento na temperatura causou uma queda significativa na pontuação, destacando o papel da temperatura ambiente no bem-estar animal.
Dado que camundongos e ratos adoram carboidratos, os pesquisadores usaram rações de diferentes formas para testar a função motora do animal. Isso inclui analisar a destreza durante diferentes tipos de tarefas de manipulação de alimentos e examinar o comportamento de alcance após intervenções cirúrgicas ou farmacológicas.
Por último, sabe-se que camundongos e ratos são noturnos e não preferem áreas iluminadas. Os cientistas usam esse conhecimento para construir um ambiente para estudar a ansiedade nessas espécies. Por exemplo, aqui os pesquisadores introduziram animais em campo aberto simples e estudaram o tempo gasto pelo tipo selvagem e camundongos knockout nas zonas internas e externas, para analisar o efeito do knockdown do gene no comportamento semelhante à ansiedade.
Você acabou de assistir à introdução de JoVE aos procedimentos de cuidados essenciais para camundongos e ratos. Agora você deve ter uma melhor compreensão das medidas que devem ser tomadas para garantir que o meio ambiente e o manuseio desses animais não causem nenhum dano à saúde animal e também devem saber como os pesquisadores podem modificar esses parâmetros para atingir diferentes objetivos científicos. Como sempre, obrigado por assistir!
O cuidado adequado e o manuseio dos animais utilizados na pesquisa biomédica são cruciais para o resultado dos experimentos. Regulamentos e diretrizes estabelecidas ditam muitas das práticas utilizadas. No entanto, medidas adicionais são necessárias para camundongos e ratos que têm deficiências imunológicas para mitigar a exposição acidental a patógenos oportunistas. Quando as práticas aderem aos procedimentos estabelecidos, a saúde e o bem-estar dos animais experimentais são aprimorados e melhores resultados experimenta...
Chapters in this video
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Overview
1:11
Unpacking and Cage Changing Procedures
7:16
Housing
9:14
Diet
10:30
Environment
12:35
Applications
14:09
Summary
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