Bu protokol, enjeksiyonlar veya kan örneklemesi sırasında fareleri sabitlemek için kullanılan, stres düzeyini azaltan ve prosedürler sırasında refahı artıran yeni bir manuel kısıtlama yöntemini açıklamaktadır.
Yöntem makalesi
Bu protokol, enjeksiyonlar veya kan örneklemesi sırasında fareleri sabitlemek için kullanılan, stres düzeyini azaltan ve prosedürler sırasında refahı artıran yeni bir manuel kısıtlama yöntemini açıklamaktadır.
Hayvan deneyleri, hastalık mekanizmalarının anlaşılmasına ve ilaçların ile kimyasal maddelerin etkinliğinin ve güvenliğinin değerlendirilmesine önemli katkılar sağlayarak biyomedikal araştırmalarda temel olmayı sürdürmektedir ve kemirgenler en sık kullanılan laboratuvar hayvanları arasında yer almaktadır. Laboratuvar uygulamalarındaki en yaygın müdahaleler arasında, sedasyon veya anestezi uygulanmadan bilinçli farelere rutin olarak yapılan enjeksiyon ve kan örneklemesi gibi prosedürler sırasında kullanılan tutma ve immobilizasyon kısıtlamaları yer alır. Hem hayvanın hem de uygulayıcının güvenliğini sağlamak için uygun kısıtlama gereklidir. Ancak, el ile sabitleme veya kısıtlama tüpleri gibi geleneksel kısıtlama yöntemlerinin farelerde akut stres yanıtlarını tetiklediği, böylece hayvan refahını olumsuz etkilediği ve potansiyel olarak deneysel sonuçları etkileyebildiği bilinmektedir. 3R prensibi çerçevesinde iyileştirmeyi (refinement) desteklemek ve hayvan refahını artırmak amacıyla bu protokol, farelerde enjeksiyonlar ve kan örneklemesi için yeni geliştirilmiş bir uygulama tünelinin kullanımını tanımlamaktadır. Tünel, geleneksel tekniklere kıyasla daha az sert ancak yine de güvenli bir kısıtlama yöntemi sunar. Refah odaklı olan bu kısıtlama yöntemi; intraperitoneal ve intravenöz enjeksiyonlar ile kan örneklemesi gibi standart prosedürler için kolayca uygulanabilirken, stresi minimize eder ve laboratuvar fareleri için tutma koşullarını iyileştirir.
Hayvan deneyleri, hastalık mekanizmalarının anlaşılmasına ve ilaçlar ile kimyasal maddelerin etkililiğinin ve güvenliğinin değerlendirilmesine önemli katkılar sağlayarak biyomedikal araştırmalarda merkezi bir rol oynamaya devam etmektedir. Kemirgenler, en yaygın kullanılan laboratuvar hayvanı türlerini temsil etmektedir; Avrupa Birliği'nde 2023 yılında bilimsel amaçlarla yaklaşık 3,5 milyon fare ve 0,5 milyon sıçan kullanılmıştır1. Deneysel prosedürlerin neden olduğu acılara yönelik artan toplumsal farkındalık, 3R prensibi doğrultusunda2,3 araştırma çalışmalarında hayvan refahını iyileştirmeye yönelik yasal gerekliliklerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Hayvan deneylerinin alternatif yöntemlerle tamamen değiştirilmesi henüz mümkün olmadığından, hayvan acılarını hafifletmek için mevcut deneysel prosedürlerin optimize edilmesi özellikle önemlidir. Enjeksiyonlar gibi prosedürler sırasında sabitleyici kısıtlamaları da içeren tutma ve kontrol işlemleri, laboratuvar hayvanlarının hem rutin bakımda hem de deneyler sırasında maruz kaldığı en yaygın müdahalelerden biridir.
İntraperitonal enjeksiyonlar için geleneksel immobilizasyon kısıtlaması; başparmak ve işaret parmağıyla boyundaki deri ve kürkün sıkıca kavranmasını, kuyruğun sabitlenmesini ve enjeksiyonlar için abdomenin açığa çıkarılması amacıyla hayvanların döndürülmesini içerir. Bu pozisyon doğaldır değildir ve hayvanlarda korkuyu tetikleyen solunum güçlüğüne yol açabilir4. Klasik boyun tutma tekniklerine kıyasla boyun bölgesine uygulanan basıncın azaltıldığı, sözde 3 parmak yöntemi de dahil olmak üzere çeşitli geliştirilmiş kısıtlama teknikleri halihazırda tanımlanmıştır4. Diğer bir yöntem ise büyük ölçüde tam immobilizasyondan kaçınır: Burada hayvanlar, enjeksiyonlar için alt abdomene erişime izin verecek şekilde kuyruk ve arka ekstremiteleri kısıtlanırken bir tel örgüye tutunabilirler5. Yine de her iki prosedürün de sınırlamaları vardır. 3 parmak yönteminde hayvanlar hala kaldırılmalı ve potansiyel olarak stres tepkilerini tetikleyebilecek doğal olmayan bir pozisyona getirilmelidir. Öte yandan, alternatif teknik, stresli veya savunmacı hayvanların ısırmalarına karşı yeterli koruma sağlamaz ve enjeksiyonların gerçekleştirilmesi için mevcut süreyi sınırlayabilir. Potansiyel ısırma yaralanmalarının yanı sıra, hatalı kısıtlama veya kazara iğne batması yaralanmaları riski de artmaktadır. İntravenöz enjeksiyonlar veya kuyruk veninden kan örneği alma işlemleri için immobilizasyon, ellerin prosedürler için serbest kalması amacıyla hayvanları tutmadan immobilize eden kısıtlayıcıların kullanılmasını gerektirir. Kısıtlayıcılar genellikle, kuyruk erişimi için erişim yuvaları veya delikleri olan kapalı bir uca ve farelerin yerleştirilmesi için ayarlanabilir tıpalarla sabitlenebilen açık bir uca sahip, şeffaf akrilikten yapılmış tüplerdir. Bu işlem, hayvanların kuyruklarından tutulup, kuyruğun erişim yuvalarından geçirilebilmesi için önce arka uçtan kısıtlayıcıya çekilmesini gerektirir. Bu, farelerin prosedürler sırasında dönmelerini önlemek için gerekli olan kısıtlayıcıların oldukça dar çapı nedeniyle şiddetlenen ve yaralanmalarla sonuçlanabilecek stresli bir işlemdir6,7.
Bu protokol, farelerde enjeksiyonlar ve kan toplama işlemi için geliştirilen, daha az zorlayıcı ancak yine de güvenli bir sabitleme sağlayan yeni bir uygulama tünelinin kullanımını açıklamaktadır. Tünel, sert bir dış çerçeveden ve bir yuva benzeri yumuşak, karanlık bir alan oluşturan, çıkarılabilir peluş bir iç astardan oluşur. Geleneksel sabitleyicilerle karşılaştırıldığında tünel, boyuta göre kesilmiş bir Vetbed Isobed ekini yerleştirmek amacıyla bilinçli olarak daha büyük boyutlarda tasarlanmış olup, yeterli kısıtlamayı korurken hayvanların güvenlik hissini artıran yumuşak ve konforlu bir iç astar sağlar (Şekil 1A–B). Tünelin her iki ucu da açık olduğundan fareler, ön taraftan yürüyerek içeri girebilir ve arka taraftan çıkabilirler. Hayvanlar tünelin içine girdiğinde, kuyruk intravenöz enjeksiyonlar veya kan örneği alımı için erişilebilir kalırken, dönmeleri engellenir (Şekil 1C). İntraperitoneal enjeksiyonlar için, tünel açılı bir şekilde yerleştirilerek (Şekil 1D) ve sakral bölgeye hafif baskı uygulanırken hayvanın kuyruğu kökünden tutulup farenin arka ucu yukarı doğru bükülerek kaudal abdominal bölgeye erişilebilir (Şekil 1C). Herhangi bir el ile sabitleme gerektirmediği için bu yöntem hem fareler hem de deneyciler için daha az streslidir.
Önceki bir çalışma, intraperitoneal enjeksiyonlar için tünel kullanımının, sık intraperitoneal enjeksiyonların yapıldığı deneysel modellerde bile stres seviyelerini kalıcı olarak azalttığını ve farelerin refahını iyileştirdiğini göstermiştir8. Bu çalışmada, uygulama tüneli hem erkek hem de dişi farelerde intravenöz enjeksiyon ve kuyruk veninden kan örneği alımı için de başarıyla test edilmiştir.
Bu protokolde açıklanan tüm prosedürler yetkili yerel makam (Berlin Sağlık ve Sosyal İşler Eyalet Ofisi (LAGeSo); onay numarası 2022-077-G)) tarafından incelenmiş ve onaylanmış olup, ARRIVE 2.0 kılavuzlarına uygun olarak yürütülmüştür. Bu çalışmada kullanılan tüm malzemeler Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. İntravenöz uygulama
NOT: Bu yöntem, farelerde intravenöz uygulama için refah odaklı bir manuel zapturapt yaklaşımını tanımlamaktadır. İntravenöz enjeksiyonlar, kurumsal kılavuzlara ve belirlenmiş güvenlik ile hijyen prosedürlerine uygun olarak, yalnızca eğitimli personel tarafından gerçekleştirilmelidir.
2. İntraperitonal uygulama
NOT: Bu yöntem, farelerde intraperitoneal uygulama için refah odaklı bir manuel tutma yaklaşımını açıklamaktadır. İntraperitoneal enjeksiyonlar, yalnızca eğitimli personel tarafından, kurumsal yönergelerle uyumlu ve yerleşik güvenlik ve hijyen prosedürlerine uygun olarak gerçekleştirilmelidir. Enjeksiyon alanına daha iyi erişim sağlamak için, farelerin arka kısmını yukarı kaldıran eğimli bir platform (kama) ile birlikte uygulama tüneli kullanılır.
3. Kuyruk veninden kan örneği alma
NOT: Bu yöntem, farelerde kuyruk veninden kan örneği almak için refah odaklı bir manuel tutma yaklaşımını tanımlamaktadır. Tüm prosedürler, kurumsal yönergeler ile yerleşik güvenlik ve hijyen protokollerine uygun olarak eğitimli personel tarafından gerçekleştirilmelidir.
Yeni sabitleme tekniğinin fare refahı üzerindeki etkisini değerlendirmek için, tanımlanan protokole uygun olarak kuyruk veninden kan alma ve intravenöz enjeksiyonlar gerçekleştirilmiştir. Erkek ve dişi wildtype C57BL/6 fareler, prosedürlere ya uygulama tünelinde ya da geleneksel bir sabitleyicide tabi tutulmuş ve ağrı ile stres belirtileri açısından değerlendirilmiştir. Kuyruk veninden kan alma sonrası farelerin stres düzeyini belirlemek için fare yüz ifadesi skalası (mouse grimace scale - MGS) kullanılmıştır. MGS, ağrıya veya stresli prosedürlere tepki olarak yüz kaslarının ifadesini analiz eden yaygın olarak kullanılan bir skorlama sistemidir9,10. Skorları belirlemek için, fareler sabitleyiciden veya tünelden çıkarılır çıkarılmaz fotoğrafları çekilmiştir (temsili görüntüler Şekil 2'de gösterilmektedir). Fare davranışlarını değerlendirmede deneyimli iki gözlemci, üç yüz ifadesi parametresini (Şekil 2C'deki şematik çizimlerde görülmektedir) değerlendirmiştir: orbital sıkılaşma (göz kapağının kapanması ve orbital alanın daralması; göz çevresinde bir kırışıklık görülebilir), burun şişkinliği (burun köprüsünde şişkinlik ve burnun yan tarafında dikey kırışıklıklar görülebilir) ve kulak pozisyonu (kulaklar dışa ve/veya yüze ters yönde arkaya doğru döner ve 'sivri' bir şekil oluşturacak şekilde katlanabilir; kulaklar arasındaki mesafe artar). Farelerin koyu kürk rengi güvenilir değerlendirmeyi zorlaştırdığı için bıyık pozisyonu ve yanak şişkinliği değerlendirilmemiştir. Her parametre, 0 ile 2 arasında değişen üç puanlık bir skala kullanılarak puanlanmış (0 = yok, 1 = orta derecede var, 2 = belirgin şekilde var) ve hayvan başına tek bir ortalama MGS skoru elde etmek için üç yüz parametresinin ortalaması alınmıştır. Güvenilirliği sağlamak için, her hayvan her iki gözlemci tarafından bağımsız ve körleme yöntemiyle puanlanmış ve ardından her hayvan için nihai bir MGS skoru oluşturmak üzere iki MGS skorunun ortalaması alınmıştır. Hem dişi hem de erkek farelerde, kan alma işlemi uygulama tünelinde yapıldığında, geleneksel sabitleyiciye kıyasla MGS skorunda anlamlı bir azalma görülmüştür (Şekil 2A–B).
Ayrı bir fare grubu, 100 µL %0,9 sodyum klorür (NaCl) intravenöz enjeksiyonuna maruz bırakıldı ve duyulabilir vokalizasyonların yanı sıra sabitleme cihazı içinde geri dönme girişimleri kaydedildi. Fareler, özellikle ağrı veya korku yaşadıklarında ve savunma davranışları sırasında, şiddetli stresin bir belirtisi olarak duyulabilir tiz seslerle vokalizasyon yaparlar11,12,13. Ayrıca fareler, fiziksel kısıtlamaya doğal olarak panikle tepki verirler ve bu durum, hapsedilmiş alandan kaçmak için bir kaçma yanıtıyla sonuçlanır. Bu nedenle, sabitleme cihazı içinde 180 derece dönme girişimleri korku belirtileri olarak değerlendirildi. Hem dişi hem de erkek farelerde, intravenöz enjeksiyonlar bir sabitleyici içinde gerçekleştirildiğinde, uygulama tüneline kıyasla daha yüksek oranda duyulabilir vokalizasyon ve geri dönme girişimi gözlemlendi (Şekil 3).

Şekil 1: Yeni uygulama tüneli. (A) Geleneksel bir sabitleyici ile yeni uygulama tüneli arasındaki boyut farkını gösteren temsili görüntüler. (B) Tünelin iç astarı, yumuşak, destekleyici ve karanlık bir ortam sağlayan, uygun boyutta kesilmiş rulo Vetbed parçasından oluşur. Fareler çok küçükse ve dönme eğilimindelerse, mevcut alanı azaltmak için rulo astar sıkılaştırılabilir. (C) Giriş ve çıkış, güvenli ve konforlu sabitleme ile abdomen ve kuyruğa erişim dahil olmak üzere, uygulama tüneli içindeki farklı tutma adımları. (D) Tünel içinde intraperitonal enjeksiyonlar yapmak için kullanılan ek bir kama. Kama, tünelin uygulayıcıya göre olan açısını artırarak abdominal bölgeye erişimi kolaylaştırır. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Kuyruk veninden kan örneği alımı sonrası fare yüz ifadesi skalası (grimace scale). Erkek veya dişi farelerden, uygulama tüneli veya geleneksel bir sabitleyici içerisinde kan örneği alınmıştır. Fare yüz ifadesi skalasını değerlendirmek için fotoğraflar, hayvanlar sabitleyiciden veya tünelden çıktıktan hemen sonra çekilmiş ve daha sonra farelerin grup dağılımından habersiz iki deneyimli araştırmacı tarafından bağımsız olarak puanlanarak orbital sıkılaşma, burun şişkinliği ve kulak pozisyonu değerlendirilmiştir. Her hayvan için iki puan üzerinden ortalama bir skor hesaplanmıştır. (A) Dişi fareler (tünel n = 5; sabitleyici n = 8). (B) Erkek fareler (tünel n = 11; sabitleyici n = 11). Bu grafik, Schlutt et al., 2026, PLOS ONE çalışmasından uyarlanmıştır. CC BY 4.0 lisansı altında sütun grafiği olarak yayınlanan orijinal veriler burada değiştirilmiş ve kutu-bıyık grafiği (box-and-whisker plot) olarak yeniden çizilmiştir. (C) ChatGPT Image 2 (OpenAI; https://chatgpt.com/ adresinden erişilebilir) kullanılarak yazar tarafından geliştirilen bir metin istemiyle oluşturulan yüz eylem birimlerinin şematik gösterimi; nihai görüntü, bilimsel doğruluk açısından yazarlar tarafından incelenmiş ve onaylanmıştır. Veriler kutu-bıyık grafikleri (min ila max) olarak sunulmuştur; çizgi ortalamayı belirtmektedir. Mann-Whitney testi, p-değerleri < 0.05 anlamlı kabul edilmiştir. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: İntravenöz enjeksiyon sonrası duyulabilir vokalleşmeler ve dönme girişimleri. Erkek veya dişi farelere uygulama tüneli veya geleneksel bir sabitleyici içerisinde 100 µL %0.9 NaCl intravenöz enjeksiyonu uygulandı. İşlem sırasında sabitleme cihazı içindeki duyulabilir vokalleşme olayları ve dönme girişimleri kaydedildi (evet/hayır). Tüm gruplar n = 10. Veriler yığılmış sütun kontingans grafikleri olarak sunulmuştur. Fisher'ın kesin testi, p-değerleri < 0.05 anlamlı kabul edildi. Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Ek Şekil 1: Uygulama tünelinin daha büyük bir versiyonu kullanılarak sıçanlarda intraperitonal enjeksiyon. Sıçanlarda intraperitonal enjeksiyon için 15 cm çapında bir uygulama tüneli kullanıldı. İşlem, fareler için açıklanan protokol ile aynı şekilde gerçekleştirildi. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.
Bu sabitleme tekniği, hayvan refahına yönelik en iyi uygulama yaklaşımını desteklemek amacıyla madde uygulaması ve kan örneği alma işlemleri için geliştirilmiştir. Bazı bilimsel topluluklar, özellikle ek zaman ve çaba gerektirebileceği durumlarda, uzun süredir yerleşmiş olan standart prosedürlerden farklı olan rafine tutma ve sabitleme yöntemlerini benimsemek konusunda hâlâ isteksizdir. Ancak, laboratuvar hayvanlarındaki stresin azaltılması yalnızca hayvan refahı perspektifinden arzu edilen bir durum değil, aynı zamanda veri değişkenliğini azaltarak, strese bağlı fizyolojik değişiklikleri minimize ederek ve başarısız denemeleri ile hayvan kayıplarını düşürerek deneysel başarıya önemli ölçüde katkı sağlar. Bu protokol, güvenli uygulama ve örnekleme prosedürleri için güvenli sabitleme ve eller serbest erişim sağlarken aynı zamanda hayvan refahını önemli ölçüde iyileştiren, uygulanması kolay bir yöntemi sunmaktadır.
Protokoldeki kritik bir adım, uygulama tüneline başarılı girişi ve tünel içinde stabil konumlanmayı sağlamaktır. Gönüllü giriş için iki olası yaklaşım önerilir: ya transfer tüpünden tünele doğrudan giriş ya da farelerin önce transfer tüpünden önceden yerleştirilmiş yumuşak astara konulması ve buradan tünele girmeleri. Optimal yaklaşım hayvanların davranışına bağlıdır ve her iki yöntem de değerlendirilmelidir. Tercih edilen varyant, farelerin en hızlı ve en az isteksizlikle girdiği yöntemdir. Fareler tünele girmekte tereddüt ederse, birkaç faktör göz önünde bulundurulmalıdır: (1) giriş açıklığı çok dar olabilir, bu durumda açıklığı genişletmek için astar hafifçe sıkıştırılabilir; (2) iç astarın koku ipuçları kabulü etkileyebilir, bu nedenle astarlar tercihen tanıdık kafes kokusunu korumalı, ancak deneysel gruplar, kafesler ve cinsiyetler arasında ayrım sağlanmalı ve kafa karıştırıcı kokuları önlemek için kirlenmiş malzemeler değiştirilmelidir; (3) farelerin, kürk renklerine benzer renkteki yüzeylerde kendilerini daha güvende hissettikleri gösterilmiştir14, bu nedenle astar renginin hayvanların kürk rengiyle eşleştirilmesi faydalı olabilir; ve (4) tünel açıklığının kafes duvarına doğru konumlandırılması girişi teşvik edebilir çünkü fareler hala ev kafesini ve kafes arkadaşlarını görebilirler. Uygulama tünelinin potansiyel bir sınırlaması, hayvanın gönüllü girişine dayanmasıdır; bu durum, tedavi veya örnekleme öncesinde kısa bir gecikme olarak algılanabilir. Ancak, bu çalışmada fareler tünele hızla ve tutarlı bir şekilde, genellikle 2–10 s içinde girmişlerdir ve bu da prosedürlerin dar ve tekrarlanabilir bir zaman penceresinde gerçekleştirilmesine olanak sağlamıştır. Bu yaklaşım, geleneksel ense derisinden tutarak sabitlemeye göre biraz daha fazla zaman gerektirse de, tutma süresindeki bu mütevazı artış, tutma ile ilişkili stresin azaltılmasıyla elde edilen hayvan refahındaki önemli iyileştirme ile kıyaslanmalıdır. Dahası, geleneksel sabitleyicilere yerleştirme işlemi de tutma süresiyle ilişkilidir, çünkü fareler genellikle yerleştirilmeye direnç gösterir ve bu durum sonucunda ilgili bir fark oluşmaz. Vakaların %5'inden daha azında fareler tünele gönüllü olarak girmemiştir. Yukarıda açıklanan önlemler girişi teşvik etmek için genellikle yeterli olsa da, gerekirse hayvanlar nazikçe tünele yönlendirilebilir. Bu vakalarda bile yumuşak iç astar, geleneksel sabitleyicilere göre bir refah avantajı sağlar.
Fareler tünelin içine girdikten sonra iç astarı güvenli bir şekilde kavrayabilirler. Tutma işlemi sırasında bir yüzeyi kavramalarına izin verildiğinde, kısıtlanmış farelerin daha düşük stres seviyeleri sergilediği gösterildiğinden, bu durum hayvan refahı açısından oldukça avantajlıdır4. Aynı zamanda, uygulayıcı, farenin etrafında dönmeye çalışması olmadan kuyruk tabanını güvenle tutabilir. İç astarın hayvanı sıkıca çevrelemesi esastır. Eğer fareler çok küçükse ve tünel içinde dönme eğilimi gösteriyorlarsa, sarılı astar sıkılarak veya ek bir katman eklenerek hızlı ayarlamalar yapılabilir. Farklı boyutlardaki hayvanları içeren deneyler için (örneğin farklı yaş, cinsiyet, diyet nedeniyle), farklı çaplardaki tüneller de kullanılabilir (yazdırma şablonlarına bakınız8).
Enjeksiyonlar ve kan örneklemesi her zaman eğitimli personel tarafından gerçekleştirilmelidir. Buna rağmen uygulama tüneli, hem oldukça deneyimli personel hem de daha az deneyimli kullanıcılar için etkili olmuştur. Özellikle deneyimsiz personelin daha az başarısız girişim bildirdiği, böylece tekrarlanan işlemlerin ve uzayan prosedürlerin azaldığı görülmüştür. Kullanıcılar ayrıca, fareleri tünelde sabitlemenin, geleneksel el ile sabitleme tekniklerini öğrenmeye kıyasla kendilerini daha rahat ve güvende hissettirdiğini bildirmişlerdir. Yöntemin kolayca benimsenmesi ve hem hayvanlara hem de deney yapana fayda sağlaması, personel sirkülasyonunun yüksek olduğu laboratuvarlar için önemli bir avantaj teşkil etmektedir. Bu gözlemler, tünel ve kap tutuşu gibi geliştirilmiş tutuş teknikleriyle ilişkili olarak önceden rapor edilmiş tutuş konforundaki artışlar ve teknisyen güvenindeki iyileşmelerle uyumludur15.
Önemli olan, burada açıklanan yöntemin eğitilmemiş farelerde bile etkili olmasıdır ve sunulan tüm sonuçlar önceden alıştırma yapılmamış hayvanlar kullanılarak elde edilmiştir. Önceki çalışmalar, hayvanların alıştırılmasının ve tıbbi eğitiminin, onları planlanan prosedürlere aşina ederek farelerdeki stres yanıtlarını azaltabileceğini göstermiştir16,17. Bu nedenle, uygulama tünelini içeren bir eğitim protokolü, özellikle sık müdahalelerin gerekli olduğu ve aksi takdirde tünelle ilgili olumsuz çağrışımların oluşabileceği durumlarda, stres seviyelerini daha da azaltabilir. Böyle bir eğitim programı, önceki bir çalışmada başarıyla uygulanmış ve tünelin birçok hafta boyunca tekrarlanan intraperitoneal enjeksiyonlar için kullanılmasına olanak sağlamıştır8. Özellikle tekrarlanan enjeksiyonlar gerektiren çalışmalarda, tünel önemli bir iyileştirme sağlayabilir. Transfer tüplerinin kullanıldığı geliştirilmiş tutma tekniklerinin ve azaltılmış kısıtlamanın; tekrarlanan ense derisi tutma veya intraperitoneal enjeksiyonlardan sonra bile, deneycilerle etkileşim kurma isteğinin artması ve standart davranışsal testlerde anksiyete benzeri davranışların azalması dahil olmak üzere pozitif etkileri sürdürdüğü gösterilmiştir18,19. Benzer şekilde, tünel içinde gerçekleştirilen tekrarlanan enjeksiyonlar farelerde stresle ilişkili parametreleri artırmamıştır8.
Benzer şekilde, gıda ödüllerinin, hayvan eğitiminde iyi bilinen bir ilke olan pozitif pekiştirme yoluyla alışkanlık kazanmayı kolaylaştırdığı gösterilmiştir. Bu nedenle, her tutma seansının sonunda bir ödül olarak küçük bir ödül maması verilmesi önerilir. Tünel test edilirken, tek bir yulaf tanesi gibi çok küçük miktarlar yeterli olmuştur ve hayvanların normal diyetini bozması beklenmez. Örneğin metabolik çalışmalarda olduğu gibi gıda alımı bir endişe kaynağıysa, özel diyetlerle (örneğin ketojenik diyetler) uyumlu aromalı ödül mamaları da mevcuttur. Önemli olan, ödül mamalarının uygulama tünelinin başarılı kullanımı için bir ön koşuldan ziyade, alışkanlık kazanmayı artıran ek bir iyileştirme önlemi olarak değerlendirilmesidir. Fareler sisteme alıştıktan sonra, gıda ödülü almadan da uygulama tüneline gönüllü olarak tekrar tekrar girmişlerdir.
Burada açıklanan yöntemin, vücudun belirli bölgelerine erişim konusunda bazı sınırlamaları vardır. Kuyruğa intravenöz enjeksiyonlar ve kan örneği alımı için kolay ve güvenli bir şekilde erişilebildiği ve kaudal abdominal bölgenin intraperitoneal enjeksiyonlar için uygun olduğu görülürken, deri altı uygulamalar için lateral vücut bölgelerine erişim sınırlıdır. Oral uygulama da dikkatle değerlendirilmelidir. Gerekli boyun ekstansiyonu sağlanamadığı için geleneksel oral gavage bu sistemle uyumlu değildir. Bununla birlikte, farelerin maddeleri bir pipet ucundan gönüllü olarak tükettiği (örneğin, yoğunlaştırılmış sütle karıştırılmış) daha rafine oral uygulama yöntemleri20, tünelin açık tarafı aracılığıyla uygulanabilir olabilir. Bu tür durumlarda, maddenin tamamen yutulduğunu teyit etmek için başın net bir şekilde görünür olduğundan ve farenin astar veya tünel içinde çok derine konumlandırılmadığından emin olunmalıdır.
Mevcut kısıtlama tünelleri ile karşılaştırıldığında, burada açıklanan uygulama tüneli hayvan refahı açısından belirgin avantajlar sunmaktadır. Kısıtlama, güvenli uygulama ve örnekleme prosedürleri için genellikle gerekli olsa da, kemirgenlerin deneysel prosedürler sırasında deneyimledikleri en büyük stresörlerden biri olduğu kabul edilmektedir7,21,22. Önceki çalışmalar, geleneksel kuyruktan tutma ve kısıtlamanın yerini tünel veya kap tutma gibi geliştirilmiş yöntemlerin almasının hayvan refahını önemli ölçüde artırdığını göstermiştir. Bu geliştirilmiş yaklaşımlarla tutulan fareler, kuyruktan yakalanan farelere göre daha düşük anksiyete ve bakıcılarla etkileşime girmeye daha fazla isteklilik sergilemektedir23,24. Farelerin gönüllü olarak girdiği uygulama tünelinin kullanılması, tünel tutma yönteminin tutarlı bir uzantısıdır. Uygulama tünelinden çıkan farelerin yüz ifadesi skalası (grimace scale), hayvanların kendilerini kısıtlanmış veya kapana kısılmış hissetmediklerini göstermektedir. Farelerin kafes ızgarasına tutunduğu intraperitoneal enjeksiyon yöntemi, açıklanan pelvik bölgeden kavrayarak kaldırma işlemine benzese de5, ilki hayvanların kaçma çabasına dayanmaktadır. Izgara üzerinde fareler patileriyle tutunur ve bakıcıların kavrayışından uzaklaşmak için ileriye doğru çekerler; bu durum kısıtlamaya ve dolayısıyla strese yol açar. Ayrıca, bu tür bir kısıtlama abdominal kas tonusunu artırarak iğne girişinden kaynaklanan ağrının şiddetlenmesine neden olur. Buna karşılık, uygulama tüneli geliştirilmiş bir kısıtlama yöntemini temsil eder ve sonuçlar, daha düşük yüz ifadesi skorları, daha az duyulabilir vokalizasyonlar ve bakıcılarla etkileşime girme isteğinin korunması dahil olmak üzere stresle ilişkili parametrelerin azaldığını göstermektedir811,12,13. Ultrasonik vokalizasyonların (USV'ler) etolojik olarak ilgili iletişim sinyalleri olduğu giderek daha fazla kabul edilse de, USV'lerin yüksek derecede bağlama bağımlı olması ve normal fizyolojik davranışlar sırasında da meydana gelmesi nedeniyle, yetişkin farelerde stres belirteçleri olarak kullanımları hala araştırılmaktadır25.
Buna rağmen, güncel kanıtlar USV kayıtlarının, kısıtlamaya verilen davranışsal yanıtları değerlendirmek için gelecek vadeden, non-invaziv ve tekrarlanabilir bir yaklaşım olabileceğini göstermektedir26. Bu nedenle, gelecek çalışmalara USV kayıtlarının dahil edilmesi, stres ve duygusal yanıtların daha ayrıntılı karakterize edilmesi için ek bir objektif ölçüt sağlayabilir. Bütün olarak bu bulgular, uygulama tünelinin rutin uygulamalar ve örnekleme için geleneksel kısıtlayıcılara kıyasla daha güvenli ve daha az stresli bir kısıtlama prosedürüne olanak tanıdığını göstermektedir. Önemli bir nokta olarak, şeffaf akrilik kısıtlayıcıların aksine, yumuşak iç astar farelerin yüzeyi güvenli bir şekilde kavramasına izin verir ve bu durum NC3Rs önerilerine göre önemli bir refah iyileştirmesi olarak kabul edilir27. Tünel içinde geri dönme girişimlerinin belirgin şekilde daha az olduğu gözlemlenmiş, bu da hem refahı hem de uygulama güvenliğini artırmıştır. Geleneksel plastik kısıtlayıcılarda, geri dönme girişimleri genellikle idrar yapma ile ilişkilendirilir ve bunun sonucunda oluşan ıslak kürk konforu daha da bozar. Bu sorun, uygulama tüneli ile büyük ölçüde ortadan kaldırılmıştır.
Bu yöntemin potansiyel uygulama alanları oldukça geniştir. Özellikle, geliştirilmiş kısıtlama yöntemi yalnızca farelerle sınırlı olmayıp, daha büyük çaplı bir tünel kullanılarak sıçanlara da uygulanabilir (Ek Şekil 1). Kemirgenler, bilimsel disiplinler genelinde en yaygın kullanılan laboratuvar hayvanı türleridir ve madde uygulaması ile örnekleme için kısıtlama, birçok laboratuvarda rutin bir işlemdir. Ancak, kısıtlama stresinin sadece hayvan refahını bozmadığı, aynı zamanda davranışsal tepkiler28,29 ve bağışıklık fonksiyonu gibi fizyolojik mekanizmalar30 dahil olmak üzere bilimsel sonuçları da önemli ölçüde etkilediği gösterilmiştir. Bu nedenle, stresle ilişkili değişkenliğin minimize edilmesi, hayvan deneylerinde hem bilimsel geçerlilik hem de etik değerlendirmeler açısından temel bir gerekliliktir. Güvenli ve pratik bir tutuş sağlarken kısıtlama kaynaklı stresi azaltarak, uygulama tüneli hayvan refahını artırmanın yanı sıra deneysel kaliteyi ve tekrarlanabilirliği önemli ölçüde iyileştirebilir.
A.S., J.K.U. ve L.H., Almanya'da enjeksiyon tüneline ilişkin bir faydalı modelin sahibidir (Kayıt No. 20 2024 100 448). Diğer tüm yazarlar herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan etmektedir.
Desteği için Charité hayvan tesisi personelimize ve hayvan refahı sorumlularına, özellikle de Dr. André Dülsner'e; uygulama tünelinin yaygınlaştırılması için sağladıkları finansal destek için Charité 3R'ye ve faydalı tartışmaları için Charité 3R İyileştirme Görev Gücü'nün tüm üyelerine teşekkür ederiz.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Alerji lansetleri, steril | Heinz Herenz Medizinalbedarf GmbH, Hamburg, Almanya | 1110106 | |
| Opsiyonel kama içeren uygulama tüneli | Kurum içi 3D yazıcı ile basılmış tünel | yazdırma şablonları https://osf.io/vsjnb adresinden temin edilebilir. | |
| Kan toplama tüpleri: Microvette 100 EDTA K3E, 100 µL | SARSTEDT AG & Co. KG, Nümbrecht, Almanya | 20.1278.100 | |
| Şeffaf taşıma tüpü | Datesand Group, Stockport, Birleşik Krallık | GZCHTUBE-100 | boyut: 50 x 3 x 100 mm |
| Etanol, ≥70% | Carl Roth GmbH + Co. KG, Karlsruhe, Almanya | T913.1 | |
| Inject-F tek kullanımlık düşük doz şırıngası 1 mL | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Almanya | 9166017V | |
| Yulaflar | Schapfen Mühle GmbH Co.KG, Ulm, Almanya | W100197 | otoklavlanmış |
| Sanitas SIL 06 kızılötesi lamba | Beurer Europe GmbH, Ulm, Almanya | 61424 | |
| Yumuşak iç astar: Orijinal Vetbed Isobed SL | Vetbed Deutschland, Mudersbach, Almanya | 1999981 | gerekli boyutlarda kesin |
| Softasept ISO %70 dezenfektan sprey | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Almanya | 19905 | |
| Sterican 27 G x ¾ tek kullanımlık steril hipodermik iğneler | B.Braun Deutschland GmbH & Co. KG, Melsungen, Almanya | 4657705B | boyut: 0,40 mm x 20 mm |
| Sürüntü çubukları: FIWA uygulama tıbbi aplikatörleri | Fink & Walter GmbH, Merchweiler, Almanya | 329012 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste
İzin iste