manejo de animales

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Biologa general del reactivo biolgico

Captulo 2.

Biologa general del reactivo biolgicoNIEVES SALVADOR CABOS Unidad de Produccin Animal Instituto Santiago Ramn y Cajal, CSIC, Madrid.

ANIMALES DE EXPERIMENTACION VERTEBRADOS A LOS QUE SE APLICAN LAS DISPOSICIONES DE LA DIRECTIVA COMUNITARIA 86/609/CEE Roedores: taxonoma, generalidades, macro y microambiente Ratn: peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin y manejo Rata: peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin y manejo Hmster: peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin y manejo Cobayo: peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin y manejo Conejo: taxonoma, generalidades, peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin, macroambiente y manejo Primates no humanos: taxonoma, generalidades, peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin, macroambiente y manejo Perro: peculiaridades fisiolgicas, reproduccin, macroambiente y manejo Gato: peculiaridades, reproduccin, macroambiente y manejo Codorniz: generalidades, reproduccin, macroambiente y manejo OTROS ANIMALES NO RECOGIDOS EN LA DIRECTIVA COMUNITARIA 86/609/CEE Aves Generalidades Pollos: reproduccin, macroambiente y manejo Palomas y trtolas: generalidades, reproduccin, macroambiente y manejo Gerbos Peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin, ambiente y manejo Cerdos Peculiaridades fisiolgicas, reproduccin, macroambiente y manejo Ovejas y cabras Peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin, macroambiente y manejo Armadillo Peculiaridades anatmica y fisiolgicas, y manejo Murcilago Taxonoma, peculiaridades anatmicas y fisiolgicas, reproduccin, alimentacin y manejo Peces Taxonoma, generalidades, reproduccin y macroambiente y manejo Anfibios Taxonoma, generalidades, reproduccin macroambiente y manejo Reptiles Taxonoma, generalidades, reproduccin, macroambiente y manejo Invertebrados. Artrpodos Taxonoma, generalidades. IDENTIFICACION Y MARCAJE RESUMEN BIBLIOGRAFIA

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En la actualidad, los experimentos con animales se utilizan fundamentalmente en investigacin bsica y en control de calidad de productos, donde no se han podido sustituir por tcnicas alternativas. Los animales de laboratorio deben estar sanos, genticamente definidos y mantenidos en un medio ambiente controlado, para que estos resultados experimentales obtenidos sean vlidos y reproducibles. Un uso responsable y racional de estos animales de experimentacin, conlleva un conocimiento previo de sus caractersticas biolgicas (anatmicas, fisiolgicas y etolgicas), y un mantenimiento (alojamiento, alimentacin y manejo) apropiado para satisfacer todas sus necesidades, promover su salud y bienestar, para lograr el fin propuesto. ANIMALES DE EXPERIMENTACION VERTEBRADOS A LOS QUE SE APLICAN LAS DISPOSICIONES DE LA DIRECTIVA COMUNITARIA 86/609/CEE La Comunidad Econmica Europea (C.E.E.) propuso la Directiva 86/609/CEE con el fin de armonizar la legislacin de los diferentes Estados miembros, en favor de un uso ms racional y tico de los animales utilizados en experimentacin. En el anexo I de dicha Directiva, se considera como animales vertebrados de experimentacin las siguientes especies (aunque no excluye el uso de otras, siempre que est justificado):

Ratn Mus musculus Rata Rattus norvegicus Cobayo Cavia porcellus Hmster dorado Mesocricetus auratus Conejo Oryctolagus cunicullus Primates no humanos Perro Canis familiaris Gato Felis catus Codorniz Cotornix cotornixLas cuatro primeras especies de la lista pertenecen al orden roedores, y representan cerca del 80% de los animales vertebrados que se destinan a experimentacin, las otras especies aunque tambin son importantes, no pueden competir cuantitativamente con las anteriores. Todas estas especies (excepto la codorniz) pertenecen al grupo de los mamferos. stos se caracterizan por tener: temperatura propia, que los hace en cierto modo independientes del medio, piel con pelos y glndulas mamarias para alimentar a sus cras, un slo hueso en su mandbula inferior y tres huesecillos en su odo medio, en lugar de uno, un encfalo desarrollado, que se refleja en su conducta activa y exploratoria, fundamentalmente aprendida, a travs de la curiosidad y el juego, y una gran capacidad de adaptacin evolutiva. Casi todas las especies son vivparas, lo que permite el nacimiento de cras en un estado avanzado de desarrollo. El amamantamiento de las cras por la madre, permite el establecimiento de vnculos y un perodo de enseanza fundamental. En el Anexo 2 el artculo 5 de la Directiva comunitaria, se recogen las directrices que deben tenerse en cuenta, al menos en Europa, relativas al alojamiento y cuidado de estos animales. Habitualmente, en el diseo de los sistemas de alojamiento se ha prestado bastante atencin a los aspectos higinicos y econmicos descuidndose, a veces, las necesidades de los animales para que desarrollen su conducta

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natural, en la actualidad los estudios de enriquecimiento ambiental van encaminados a subsanar dicha deficiencia. En general, las jaulas deben ser: seguras, para que el animal no pueda fugarse, fcilmente identificables, cmodas con espacio suficiente para permitir el desarrollo de ciertas necesidades etolgicas y con un diseo tal, que no puedan autolesionarse y accedan fcilmente al alimento y a la bebida, atxicas y de fcil limpieza, que puedan desinfectarse y autoclavarse. Adems, es importante conocer el material que compone la jaula, ya que ste puede condicionar su mantenimiento (por ejemplo las sustancias alcalinas suelen atacar al macroln y las cidas a los materiales metlicos), y si los animales estn en contacto directo con la cama o sobre superficies perforadas, para elegir el lecho ms adecuado para esa especie o minimizar las incomodidades del animal, en el segundo caso. Las condiciones ambientales as como las recomendaciones de espacio para estos animales quedan recogidas en los Cuadros. 2-1, 2-2 y 2-3. Roedores: taxonoma y generalidades

Orden Rodentia

Suborden Myomorpha

Familia

Gnero/especie

Muridae Mus musculus (ratn comn) Rattus norvegicus (rata noruega) Mesocricetus auratus (hmster sirio) Meriones unguiculatus (gerbo) Cavia porcellus (cobayo)

Cricetidae Histricomorpha Caviidae

Son animales nocturnos que se adaptan con facilidad a su medio ambiente. No son animales gregarios aunque s les gusta el contacto fsico prximo. Poseen picos de actividad durante el perodo oscuro. Sus ojos estn adaptados a la oscuridad y tienen muy poca visin en color. Estn cubiertos de pelo por todo el cuerpo salvo nariz, labios, palma y pies. Presentan ojos saltones, prpados desarrollados y finas y cortas pestaas. Los machos adultos son de mayor tamao que las hembras. Presentan incisivos de crecimiento continuo, su frmula dental es 2 (1003). Son animales omnvoros que comen de forma semicontnua. La conducta sexual de los roedores puede estar influenciada por: el fotoperodo, la temperatura, la disponibilidad de alimento y las feromonas. En general, los machos son menos sensibles a estos factores externos que las hembras, y pueden cruzarse continuamente a lo largo del ao, siendo mayor su efectividad cuando se les dejan perodos de descanso entre montas (2 das/semana). La conducta sexual en las hembras est controlada por el ciclo estral. Como en la mayora de los mamferos, el ciclo se instaura tras la pubertad, debido al aumento en la secrecin de las gonadotrofinas hormona folculo estimulante (FSH) y hormona luteinizante (LH), que produce el crecimiento de los folculos en el ovario. stos a su vez secretan estrgenos, que alcanzando un determinado umbral producen un fuerte incremento de la secrecin de LH. Este aumento de LH provoca la ruptura de los folculos de Graff, la liberacin de los

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vulos maduros contenidos en los ovarios (ovulacin) y la formacin del cuerpo lteo que producir progesterona. Los ovarios modifican su morfologa en las sucesivas ovulaciones, pasando de tener una forma lisa y redondeada a una forma arracimada. Habitualmente, las hembras son poliestrales, con un ciclo estral muy regular de unos 4-5 das de duracin (excepto la cobaya 14-16 das), donde el cuerpo lteo persiste 2 3 das. Las diferentes etapas del ciclo (proestro, estro, metaestro y diestro) se pueden identificar observando la morfologa del epitelio vaginal en extensiones teidas con Giemsa (ver fig.2.1.A). En roedores, este aumento de LH sucede al final de la fase de proestro, verificndose la ovulacin 12 h despus, al principio de la fase de estro, momento en que son receptivas al macho. La fase de estro tambin puede determinarse midiendo la impedancia de la mucosa vaginal, mediante la introduccin de una sonda en la vagina del animal y su lectura. Este mtodo es rpido, eficaz, fcil de realizar y de interpretar, y no se necesita experiencia en citologa vaginal (ver fig.2.1.A). Esta tcnica muy utilizada en ratas est menos desarrollada en otras especies. Una de sus aplicaciones ms directas es la eleccin de hembras para la obtencin de gestantes con fecha de cubricin conocida. Aunque la ovulacin sea espontnea se necesita el estmulo de la cpula y el fracaso del apareamiento, para establecer un cuerpo lteo plenamente funcional con una vida media de unos 11-12 das (pseudogestacin). Los cambios que produzca este cuerpo lteo en la mucosa uterina sern indistinguibles de los observados en una gestacin normal. El acoplamiento se puede confirmar por la presencia de un tapn mucoso en la vagina de la hembra (formado por las secreciones de las glndulas accesorias del macho y las secreciones vaginales de la hembra, y cuya misin es mantener unas condiciones ms idneas para la supervivencia de los espermatozoides) o por la visualizacin de espermatozoides en el frotis vaginal. En estados posteriores, tambin se puede verificar por palpacin de los embriones en los cuernos uterinos. Las hembras de los roedores son multparas (varios embriones se desarrollan al mismo tiempo). Los embriones se implantan y se desarrollan en los cuernos uterinos. La placenta es discoidal, circunscrita y se limita a una zona determinada de la vescula embrionaria. La regeneracin de la mucosa uterina comienza hacia el final de la gestacin, quedando la placenta fetal unida a la materna tan slo por un pedculo en el momento del parto, de ah que su desprendimiento no ocasione ms que una pequea herida, y por eso sea posible una nueva fecundacin e implantacin, en la mayora de las especies, despus del parto. La placenta sustituye al cuerpo lteo (que involuciona) en la secrecin de progesterona, adems secreta inhibidores estrognicos para inhibir el desarrollo folicular y la ovulacin. Este tipo de placenta permite la transmisin al embrin de anticuerpos maternos durante la gestacin, que se complementarn con los recibidos en el calostro durante la lactancia. Tras el parto, la produccin y secrecin de la leche aumenta rpidamente y cae, siendo necesaria la succin de las cras para mantener una produccin constante durante toda la lactancia. La lactacin y la gestacin pueden simultanearse, aumentndose la produccin si se aprovecha el estro frtil que se origina tras el parto (24-48 h despus), aunque en estas condiciones la implantacin puede retrasarse aumentndose el perodo de gestacin entre 3-5 das. Las cras de roedores (excepto las cras de cobayo, ver cobayo reproduccin) nacen con la piel de color rojizo, sin pelo, con los ojos y los odos cerrados, la transparencia de la piel permite la observacin del corazn, el hgado, el bazo y la leche en el estmago. A los 2-3 das el color de la piel es ms claro y se les despegan las orejas, a la semana tienen el cuerpo cubierto de un fino pelaje, hacia los 10-12 das los incisivos superiores e inferiores han erupcionado y los pezones inguinales son visibles en las hembras, y en los das siguientes (13-16) abren los ojos. La edad ptima para el destete oscila entre los 21-25 das de edad.

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Cuadro 2-1. Requisitos ambientales y parmetros fisiolgicos en roedores.Ratn Rata 20-24 60 10-15 12-14/12-10 4 350 800 250 14 250-400 220-300 2-3 300-500 70-110 37.5-38.5 42 50 g: 130 130 g: 250 200 g: 325 Hmster 20-24 50-60 10-15 12-14/12-10 2.5 180 650 n/a 12 120-140 140-160 2-3 250-500 40-120 37-38 44 125 g: 260 Gerbil 20-24 40-55 15-20 12-15/12-9 4 230 1300 pareja 15 75-125 70-100 3-4 170-210 70-100 38.1-38.4 44 190 g: 205 Cobaya 20-24 50 10-15 14/10 5-6 600 1200 1000 18 550-725 484-614 5-6 230-380 42-104 37.8-39.5 64 400 g: 565 800 g: 720

Requisitos ambientalesTemperatura (C) Humedad relativa (%) Ventilacin (cambios/hora) Luz/oscuridad (horas) BTU. calora/animal/hora Dimensiones mnimas del suelo de la cubeta Adulto alojado individualmente (cm2) Animal reproductor con cras (cm2) Grupo (cm2 /adulto)P P P P P P

20-24 50-60 15 12-14/12-10 0.6 180 200 80 12 25-40 20-40 1-2 300-800 100-200 36.5-38.0 40 20 g: 36

Altura mnima de la cubeta (cm)

Parmetros fisiolgicos generalesPeso adulto (g) macho hembra Esperanza de vida (aos) Tasa cardaca (/min.) Tasa respiratoria (/min.) Temperatura corporal (C) Nmero de cromosomas (2n) Superficie corporal (cm2)P P

Consumo de comida (g/da) Cra comienza comer slido (da) Consumo de agua (ml/100g/da) Pubertad (sem) macho hembra Edad para la reproduccin (semanas) macho hembra N de hembras por macho en los cruces Ciclo estral (das) Duracin del estro (horas) Mecanismo de ovulacin Tiempo de ovulacin tras inicio estro (h) N medio de vulos Tipo de placenta Tiempo de implantacin (das) Duracin pseudogestacin (das) Duracin del embarazo (das) Tamao de camada Peso al nacer (g) Peso al destete (g) macho hembra Edad del destete (das) Ovulacin tras destete (horas)

4-5 12-20 8-15 10-15 20-35 10 12 7-10 8-11 4-5 15 10-12 8-10 3-4 10 4-6 6 4-6 6-10 7-8 5 6-8 4-6 7-11 4-5 6-8 10-11 6-7 9-12 8-10 8-10 10-14 6-8 9-13 9-11 3-4 3-4 1 1 5 4 (2-9) 4-5 4 4-6 14-18 14 14 2-24 12-18 1-18 espontneo espontneo espontneo espontneo espontneo 8-12 8-11 10-12 10 10 10 10 7 (4-9) 3-4 DISCOIDAL - HEMOENDOTELIAL COROIDEA -DECIDUAS 5 5 5 6 6 12 12-14 7-13 16 19 (18-21) 21-23 15-17 25-26 68 (59-72) 6-12 6-15 6-8 4-6 1-6 0.5-1.5 5 2-3 2.5-3.0 35-70 18-25 55-90 35-50 45-80 100-130 16-25 45-80 40-60 40-80 100-120 21-28 21 20-22 20-30 15-28 2-3 8-10 8-12 45 10

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Cuadro 2-1. Continuacin.Ratn Composicin de la leche (%/100 ml) Agua Grasa Protena Lactosa Glndulas accesorias macho Volumen de eyaculado (ml) Espermatozoides eyaculados 75 10-12 9 3 B, A, VG, P, CG Rata 70-75 10-15 7-12 3-3.5 B, A, VG, P, CG 1-2 50-60 104P P

Hmster 74 16.6 9 34 B, A, VG, P, CG 0.01-0.02 1.8-2.8 103P P

Gerbil 60.4 23.5 (slidos magros 26.1) B, A, VG, P, CG

Cobaya

B, VG, P, CG 0.5 2-160 104P P

Parmetros sanguneosVolumen de sangre (ml/kg) Hemoglobina (g/100 ml) Hematocrito (vol.%) Dimetro de los hematies () Velocidad de sedimentacin (mm) 1h/2h/24h Tiempo de sangra (%) Tiempo de coagulacin (%) Leucocitos ( 100/mm3) Neutrfilos (%) Eosinfilos (%) Basfilos (%) Linfocitos (%) Monocitos (%) Plaquetas (miles/ml)P P

76-80 10-17 39-49 5.5 3/ 4-5/10 50-60 seg 90-180 min 5-12 10-40 0-7 0-1 35-90 0-3 250000 89 (63-176) 64 (26-82) 6.2 (4-8.6) 3 (2.5-4.8) 36 (23-48) 13 (2-24) 19 (10-28) 19.5 (14-28)

60 14-20 36-48 6.5 0.5-3/ 4-5/10 1-2 min 2-4 min 6-17 18-36 1-4 62-75 1-6 330000 75 (50-135) 27 (10-54) 7.6 (4.7-8.2) 3.7 (2.7-5.1) 63 (46-81) 24 (18-30) 87 (57-128) 14.5 (5-29)

80 10-18 36-60 6

66-78 13-16 44-47

3-11 3-43 0-2 3 50-96 0-1 380000 69 (33-118) 53 (10-80) 7.1 (4-8) 3.3 (2.5-4) 100 (38-168) 24 (12-36) 17 (3-31) 22 (12-26)

7-12 20-30

60-70 400000 94 (60-140) (90-130) 7.9 (5-17) 3.1 (2.5-4.5)

69-75 12-15 38-48 7 1.5/ 3/ 20 30-40 seg 2.5-3.5 min 7-13 18-60 1-5 0-3 55-88 1-2 400-500000 92 (82-107) 30 (16-43) 5.2 (5-6.8) 2.6 (2.1-3.9) (27-68) 42 (25-59) 70 (55-108) 23.5 (9-32)

Parmetros bioqumicosGlucosa (mg/100 ml) Colesterol total (mg/100 ml) Protenas totales (g/100 ml) Albmina (g/100 ml) Transaminasas glutmicas (Mu/l) Transaminasas pirvicas (Mu/l) Fosfatos alcalinos (Mu/l) Urea en sangre (mg/100ml)

12.37 21 (17-31)

BTU: British thermal unit (unidad trmica britnica).

La determinacin del sexo en las cras puede realizarse desde el nacimiento, considerando la distancia entre la papila genital y el ano (ver fig. 2.1.B.). En los machos esta distancia suele ser aproximadamente el doble que en las hembras, este conocimiento puede ser aprovechado para igualar el nmero de cras en las diferentes camadas (randomizar). En estados posteriores se pueden diferenciar ambos sexos por la presencia de mamas en las hembras o en el caso de los machos, por el descenso de los testculos a la zona inguinal, a partir del da 14, ante una ligera presin en la zona del abdomen. El destete es el momento adecuado para proceder al alojamiento de las cras separndolas por sexos y estableciendo los nuevos grupos. De manera artificial se puede interferir en algunas de las fases naturales del ciclo estral, para conseguir una mayor produccin, adelantar el momento de la concepcin o manipular los vulos o embriones. Las alteraciones ms habituales suelen ser:

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Anaovulacin: los anaovulatorios (progesterona y derivados) impiden la maduracin de los folculos e inhiben la ovulacin. Se utilizan para sincronizar el celo de las hembras. Superovulacin: se provoca la maduracin y la expulsin de un elevado nmero de vulos en un momento determinado. Es una prctica frecuente en ratones. Se consigue inoculando gonadotropinas. La eficacia del mtodo depende de la edad, peso y estirpe de las hembras, dosis de gonadotropina y momento de su administracin.U U U U

Fertilizacin in vitro: es una tcnica habitual en el caso de la produccin de animales transgnicos. Es una tcnica laboriosa, donde la cronometracin de los tiempos es decisiva. En ratas y ratones, los vulos fertilizados se transfieren a madres adoptivas previamente cruzadas con machos vasectomizados, ya que estas especies necesitan la estimulacin del coito para obtener un cuerpo lteo funcional y que la gestacin pueda seguir posteriormente adelante (ver captulo 6 transgenizacin).U U

Roedores: macro y microambiente En general, se debe proporcionar espacio adicional siempre que sea posible. Salvo que lo requiera el experimento, deben alojarse en jaulas de suelos slidos. El lecho debe ser absorbente, atxico, adecuado para esa especie y proporcionado en cantidad suficiente, para que los animales puedan manipular su medio ambiente, siendo este requisito especialmente importante en las especies que construyen nidos (hmster). Variaciones en el material del lecho es una forma fcil de enriquecimiento ambiental. Animales mantenidos sobre superficies perforadas se encuentran incmodos y no suelen criar. Los animales alojados en cubetas provistas de una cubierta de policarbonato que llevan incorporado un filtro desechable, mantienen un entorno ms protegido (microclima), a costa de un aumento en la temperatura interior de la jaula, un aumento en la concentracin de gases y una disminucin del aire fresco, parmetros que deben tenerse en cuenta para adecuar el nmero de cambios. Para minimizar estos problemas, hoy en da, se han desarrollado microaisladores que permiten la inyeccin de aire estril, manteniendo el nmero de renovaciones y la disminucin de las concentraciones de amoniaco. Si se utilizan para el mantenimiento de animales inmunodeprimidos todo el material que est en contacto con el animal (cama, comida y agua) debe estar esterilizado, y el personal que los maneja debe utilizar gorros, guantes, mascarillas, calzas y trajes desechables. Estas cubetas deben mantenerse dentro de unidades protegidas o aisladores, y los cambios deben realizarse en campanas de flujo laminar. El uso de jaulas transparentes u opacas, no parece importante, existiendo defensores y detractores en ambos bandos. Sin embargo, la localizacin de la jaula juega un gran papel, en cuanto a como pueden afectarle otros parmetros de su entorno: intensidad de luz, corrientes de aire, renovaciones de aire. Con independencia del tipo de jaula utilizado, deben mantenerse grupos estables siempre que sea posible, evitando el hacinamiento y los grupos muy reducidos. De existir variaciones deben buscarse signos de comportamiento agresivo y heridas tras la creacin del grupo y la limpieza de la jaula, ya que la eliminacin de olores activar las luchas entre ellos. El hacinamiento produce disminucin de la fertilidad y aumento de mortalidad en cras jvenes. Las hembras suelen ser ms tranquilas (menos las hembras hmsters) que los machos, pero pueden presentar un comportamiento aberrante sobre todo cuando estn criando. Lechos con olores fuertes pueden llevarlas a abandonar el cuidado de su camada. Habitualmente se les administra comida y bebida ad libitum, aunque se haya observado en rata y ratn una reduccin en la incidencia de tumores cuando la dieta se racionaliza. Los animales SPF y axnicos no tienen una flora normal, y pueden carecer de las bacterias necesarias para la sntesis de algunas vitaminas (vitamina K y complejo B), siendo necesaria su adicin a la dieta. Lo mismo ocurre con los cobayas que no pueden sintetizar vitamina C.

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El agua puede suministrarse mediante biberones o por un sistema de bebida automtica, debe ser potable y libre de agentes patgenos o contaminantes. Para conseguirlo el agua puede clorarse o acidificarse, filtrarse o irradiarse con luz ultravioleta. La acidificacin del agua pH 2.5, es una prctica ampliamente distribuida para el control de la microflora particularmente en los sistemas de bebida automtica. Sin embargo, no debe realizarse cuando se aaden antibiticos o vitaminas al agua por poder cambiar las variables experimentales. La falta de agua es peor tolerada que la falta de alimento, variando la gravedad segn la especie y estado fisiolgico del animal. En general, los sntomas aparecen a los 2-3 das y la muerte poco tiempo despus si no se remedia la situacin. La temperatura, la Humedad Relativa (HR) y la calidad del aire son los parmetros ms importantes en el macroclima de los roedores. Los cambios de temperatura producen cambios en el metabolismo, en la circulacin perifrica, en la actividad y el comportamiento de los animales y, como no, en los resultados experimentales. Al producirse variaciones en la ingesta pueden existir variaciones en los test de incorporacin de drogas. Tambin pueden existir variaciones en la actividad de estas drogas o interferir en funciones endgenas como lactacin, gestacin o espermatognesis. En general, los roedores soportan mejor las bajas que las altas temperaturas (T 32C pueden producirles la muerte). Los roedores disipan el calor con dificultad, al carecer de glndulas sudorparas, no jadear y tener casi toda su superficie corporal cubierta de pelo. Las zonas sin pelo, como la cola y las orejas, el descenso testicular al saco escrotal y conductas como el enterramiento o el recubrimiento del cuerpo con saliva, son vitales para disminuir su temperatura corporal. En ambientes fros, se observa una disminucin en la concentracin de cido ascrbico en las glndulas suprarrenales, tanto en ratas como en cobayos, aconsejndose en estas condiciones, la administracin de vitamina C para aumentar su supervivencia. Las variaciones en los porcentajes de humedad relativa producen diferentes patologas. As, por ejemplo, un aumento en la HR produce el aumento de la concentracin de amoniaco en las jaulas que puede ser responsable de procesos patolgicos en el tracto respiratorio. De igual forma, una HR baja produce un aumento de hasta un 5% en el consumo de alimentos o, en animales jvenes, enfermedades tan caractersticas como la cola anillada. Respecto a la calidad del aire, se debe tener en cuenta la ausencia de sustancias aromticas, pesticidas o cargas inicas introducidos por el sistema, que podran ser potencialmente carcinognicas o modificar la respuesta inmune. El sistema de ventilacin debe disearse de tal modo que se eviten las corrientes de aire perjudiciales, siendo suficiente una tasa de ventilacin de 15-20 renovaciones de aire por hora. Los roedores, adems, son sensibles a ultrasonidos, por or frecuencias 80 KHz. En general, los sonidos constantes y de baja frecuencia son menos traumticos que los sonidos intermitentes y de alta frecuencia. Adems de la intensidad del sonido influye la duracin, el tiempo de exposicin y posibilidad de nuevas exposiciones, as como la especie y el estado fisiolgico del animal expuesto. Animales sometidos a sonidos pueden presentar daos en el odo, hipertensin, cambios en su peso corporal, en su respuesta inmune, en su qumica sangunea y en su distribucin celular, canibalismo, fallos reproductivos y de audio-acondicionamiento. Se recomienda en las habitaciones no tener un ruido superior a los 50 dB. Tambin son sensibles a las variaciones en la intensidad, color o periodicidad de la luz, sobre todo los animales albinos, que producen alteraciones en la estimulacin y sincronizacin del ciclo sexual (an en perodos muy cortos de luz durante el perodo oscuro), en la movilidad gastrointestinal, en la actividad motora en ratn, en el tiempo de maduracin de las ratas, en la retina... Se recomienda el uso de fluorescentes de 350-400 lux de intensidad, en animales albinos la intensidad de la luz no debe exceder los 60 lux. Para examinar a los animales en perodos de oscuridad se recomienda el uso de luz roja por ser invisible para la mayora de las especies. De forma similar, cualquier olor anmalo penetrante puede alterar su percepcin y provocar cambios en su conducta social.

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Ratn Los ratones empezaron a utilizarse en biomedicina a finales del siglo XIX por su pequeo tamao, su fcil manejo, su variabilidad gentica y su alta tasa reproductiva. En la actualidad existen ms de 1000 cepas congnicas genticamente definidas. Algunas de estas cepas presentan caractersticas anatmicas y fisiolgicas especficas, que les confieren propiedades de modelo experimental. Se utilizan en la investigacin sobre el cncer, nuevos frmacos, toxicidad de productos, preparacin de vacunas y produccin de anticuerpos poli y monoclonales. Entre las cepas ms usadas se pueden destacar: Ratones Swiss y NMR1: cepas no consanguneas usadas en farmacologa y toxicologa. Ratones Balb/c: cepa consangunea usada en la produccin de anticuerpos. Ratones C57BL6, C3H: cepas consanguneas usadas como base en lneas modificadas genticamente. Ratones inmunosuprimidos (Swiss +/nu y Balb/c A-nude -ver cap. 15-): son atmicos y con el sistema inmunitario deficiente. Esta propiedad les hace susceptibles de desarrollar de una manera natural o inducida experimentalmente cualquier tipo de enfermedad. Se utilizan en inmunologa en estudios de regulacin de la respuesta inmune, como modelos de deficiencia linfoctica de origen tmico o en la produccin de anticuerpos monoclonales. En cncer, en la induccin de virus espontneos o tumores qumicos, en el desarrollo de tumores despus de la exposicin a sustancias qumicas carcinognicas, en cncer cutneo, y en estudio de tumores o posibles tratamientos antitumorales. En estudio de infecciones experimentales, como la inmunidad adquirida durante infecciones parasitarias, bacterianas y virales. En ocasiones se utilizan como centinelas en las salas del animalario, por presentar una sintomatologa clara ante cualquier posible infeccin por variacin de las condiciones medio ambientales (macroclima). Ratones con mutaciones inducidas, animales transgnicos (ver captulos 6 y 15). Muchos de los cuales se han utilizado como modelos para el estudio de enfermedades humanas y de los animales domsticos. En neurobiologa pueden ayudar a entender la maduracin del sistema nervioso o desenmascarar enfermedades hereditarias de origen gnico del sistema nervioso por defectos celulares o moleculares. En inmunologa se usan en la bsqueda de cepas resistentes a infecciones o parasitosis mediante la introduccin de genes heterlogos que se encuentran asociados a la resistencia, y cuya aplicacin ms inmediata es la obtencin de alimentos modificados genticamente por ingeniera gentica.U U

La transgenizacin ha sido desarrollada fundamentalmente en ratones por ser manejables, presentar una buena tasa reproductora y necesitar menos espacio y alimento que otras especies, en resumen ser ms econmicos. Las limitaciones actuales de esta tcnica tanto en ratn como en otras especies son: el conocimiento de los genes implicados en el fenmeno a estudio, el conocimiento de los mecanismos de regulacin de expresin gnica, la existencia de individuos viables tras la manipulacin y el mantenimiento de estos animales una vez generados (congelacin de embriones de mutantes o de semen, medios de cultivo, instalaciones, etc.). Su produccin exige de ms espacio que para otras lneas y un personal ms especializado para su mantenimiento. Las colonias de ratones transgnicos se componen de hembras donantes de embriones, hembras receptoras de embriones modificados genticamente, machos reproductores y machos orquiectomizados de las cepas que se vayan utilizar. Esto supone un mayor volumen de jaulas, rejillas, comida e instalaciones adecuadas para su mantenimiento.

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Peculiaridades anatmicas y fisiolgicas El hgado es pentalobulado y presenta vescula biliar. El bazo en los machos es de menor tamao que en las hembras. Se evidencia el dimorfismo sexual en las glndulas salivares y en los glomrulos renales. Presentan hematopoyesis extramedular. Al igual que las ratas, el canal inguinal permanece abierto tras la pubertad, pudiendo encontrar los testculos en el escroto o en la cavidad abdominal. Esta caracterstica anatmica es aprovechada para regular su temperatura corporal. Los ratones de una misma jaula desarrollan una jerarqua social en la que un macho es el dominante y los otros son los subordinados. La estabilidad de esta jerarqua es variable y est relacionada con el tamao del grupo. Los ratones no son agresivos, pero pueden llegar a serlo si se los mantiene en grupos reducidos (3 o menos animales), en presencia de hembras y al reagruparlos tras permanecer aislados o haber sido utilizados como reproductores. El afeitado (prdida de los bigotes por lamido continuo) o los mordiscos en la grupa y en la base de la cola, son ejemplos de jerarquas exacerbadas. Una vez establecido este tipo de conducta, la eliminacin del macho dominante no soluciona el problema. En las hembras estos comportamientos son menos frecuentes. Reproduccin Las hembras de ratn alojadas individualmente en ausencia de machos presentan ciclos ms largos (57 das), irregulares y con tendencia a pseudogestaciones espontneas. Lo mismo sucede si se alojan en grupos pequeos (efecto Lee-Boot), mientras que si se mantienen en grupos mayores muestran tendencia al anestro. Las feromonas andrognicas presentes en la orina de los ratones machos son capaces de interferir el ciclo estral de las hembras. Se ha observado que la introduccin de un macho o el tratamiento de la cama con orina de machos, en los grupos anteriormente descritos, produce el inicio de un nuevo ciclo estral y una sincronizacin de sus ciclos (efecto Whitten). De igual forma, tras un apareamiento frtil, si las hembras se alojan con otro macho durante las 24 h siguientes al coito, no se produce la implantacin de los vulos fertilizados y se reabsorben los embriones (efecto Bruce). Este efecto es ms frecuente en hembras de cepas consanguneas. La camada suele estar formada por 10-12 cras, salvo en las lneas consanguneas que tiene un tamao ms reducido (6-8 cras). Los datos fisiolgicos ms significativos relativos a la reproduccin se recogen en el Cuadro 2-1. Manejo Se aconseja no realizar movimientos ni ruidos extraos para evitar excitar a los ratones antes de abrir la jaula. No son animales agresivos, pero si se mantienen suspendidos en el aire pueden girar sobre s mismos e intentar morder. Las cras si estn nerviosas tienden a saltar fuera de la jaula a partir de los 1721 das del nacimiento. Para sacar un ratn de su jaula: se sujeta con firmeza por la base de la cola y se apoya lo antes posible sobre una superficie (Figura 2-1). Para determinar el sexo del animal: se sujeta con firmeza por la base de la cola y dejando que se apoye en sus manos, se levanta ligeramente la parte trasera del ratn para observar mejor su rea inguinal.

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Para inmovilizar al animal: se sujeta al animal por la base de la cola y sobre una superficie rugosa donde pueda agarrarse, se pinza la piel del cuello con el pulgar y el ndice de la otra mano. Una vez hecho esto, se levanta al animal y se atrapa la cola entre el dedo anular y la palma de la mano. Si se realiza la sujecin utilizando una sola mano, se coloca la base de la cola entre los dedos meique y anular, y volteando la mano sobre la espalda del ratn se pinza la piel del cuello con los dedos pulgar e ndice. Si tras la inmovilizacin se quiere inyectar intraperitonealmente se debe inclinar al animal para favorecer el desplazamiento del paquete intestinal hacia la cabeza y tener un mayor campo de accin (ver fig. 5.2.) .Si por el contrario se va administrar una sustancia por va oral, se colocar al animal en posicin vertical manteniendo la cabeza en lnea con el cuerpo. Si la cabeza no queda bien sujeta el animal intentar girar el cuello y morder la mano que lo sujeta. Tambin puede intentarlo cuando desaparezca la presin del cuello.

A Figura 2.1. Manejo e inmovilizacin en ratn

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Rata Las ratas comenzaron a utilizase a mediados del siglo XIX, proceden de la rata noruega Rattus norvegicus. De la raza salvaje se derivaron 2 poblaciones: Rata Long evans: pelo negro en cabeza y cuello, resto del cuerpo de color blanco. Ratas albinas: Sprague-Dawley (Madison USA), ratas ms largas con cabeza ms estrecha y cola ms larga que el cuerpo y Wistar (Filadelfia USA), ratas con orejas ms grandes, cabeza ms ancha y cola de menor longitud que su cuerpo.

En la actualidad existen ms de 50 cepas no consanguneas y ms de 400 cepas consanguneas definidas genticamente. Se utilizan sobre todo en medicina, nutricin, toxicologa, estudios del sistema nervioso y conducta animal. Peculiaridades anatmicas y fisiolgicas La anatoma y la fisiologa de la rata y el ratn son similares. Tienen poca vista, de hecho es difcil saber si son ciegas o no. Presentan un hgado pentalobulado, pero a diferencia del ratn, carecen de vescula biliar. Las glndulas suprarrenales estn ms alejadas de los grandes vasos, la adrenalectoma es menos arriesgada en esta especie. Las nefronas de la corteza renal son fcilmente accesibles. No pueden regurgitar ni vomitar por lo que son muy sensibles a los txicos. Como los ratones comen de forma semicontnua, aunque en condiciones ad libitum comen principalmente durante el perodo de oscuridad.

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Las glndulas de Harder, situadas detrs del globo ocular, producen una secrecin rica en porfirinas de color marrn rojizo que lubrifica al ojo. Si disminuye el bienestar animal en estos animales (por ejemplo estrs) se observan lgrimas rojizas alrededor de los ojos y la nariz, que al secarse parecen sangre. Esta secrecin es fluorescente bajo luz UV, pudiendo diferenciarse de la sangre verdadera asociada a otros procesos patolgicos (por ejemplo, neumona sanguinolenta). Reproduccin Los datos fisiolgicos de esta especie se recogen en la tab. 2.1. En gran medida la reproduccin de la rata y el ratn son comparables, aunque no se produzca el efecto Bruce y la sincronizacin del ciclo estral provocada por las feromonas del macho presentes en la orina no sea tan evidente. La membrana vaginal se abre a las 5 semanas de vida y las hembras son sexualmente maduras a las 68 semanas de vida. Las hembras en fase de estro presentan los siguientes signos: temblor de orejas, frotamientos de cabeza y espalda, nerviosismo y lordosis al acariciarlas. Antes del parto tambin presentan una conducta caracterstica aumentando el acicalamiento de la parte posterior del cuerpo. Estas lamidas parecen activar la secrecin de las glndulas mamarias. Momentos antes del parto se observa una descarga de la mucosa vaginal. El tamao de la camada oscila entre 10-15 cras aunque su nmero vara considerablemente dependiendo de la edad de la madre, cepa, estado sanitario, nmero de partos, alimentacin. Las cras son semejantes a las descritas en generalidades de roedores. Las hembras son madres excelentes, al aceptar cras procedentes de otras camadas siempre que estn en buen estado y la diferencia de edad no sea grande. Este fenmeno no suele revestir ningn problema en cras sin pelo menores de dos das. Es aconsejable no obstante frotar a las cras con el lecho de la madre nodriza para minimizar el olor de las mismas. El parto no es necesario para que la hembra muestre comportamiento maternal. Cras nacidas por cesrea son atendidas por las madres poco tiempo despus de despertarse de la anestesia. Manejo Las ratas son animales dciles, de fcil manipulacin, no deben manejarse con rapidez o de forma brusca, sobre todo si se encuentran sobre un suelo de rejilla para evitar la rotura de uas. Si la rata est preada o es muy grande, se aconseja apoyar el tercio posterior del cuerpo en la otra mano. A veces, al sujetarla por la cola, si se mantiene suspendida gira en redondo en el aire y puede lesionarse al desprenderse la piel del rabo desde el punto de sujecin. Si no se tiene experiencia se pueden ayudar con un guante grueso o un pao al realizar alguna de las manipulaciones siguientes: Para sacarla de la jaula: pasando la palma de la mano por debajo del vientre, o similar al ratn. Para determinar el sexo: como se describi en ratn. Para inmovilizarla: habitualmente, se coloca una mano alrededor del pecho con el pulgar situado bajo el mentn y el ndice alrededor del cuello, y se asegura la cabeza con firmeza. Con el resto de la mano, se sujeta toda la piel de alrededor de los hombros. Tambin se consigue el mismo resultado, agarrando con una mano un gran pliegue de piel en la zona de la espalda y del cuello (Figura 2-2). Otra posibilidad es sujetar la piel de la base del cuello y la cabeza, pinzando con el dedo pulgar e ndice el rea de la oreja, manteniendo la cabeza en lnea con el resto del cuerpo. Esta forma de inmovilizacin se utiliza para administrar sustancias por va oral.

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Se pueden utilizar cilindros de plstico para inmovilizarlas durante cortos perodos de tiempo. Estos cepos son tiles en las extracciones de sangre de la cola, y se pueden usar tanto en ratas como en ratones.

A Figura 2-2. Manejo e inmovilizacin en rata.

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Hmster Comenzaron a usarse como animales de experimentacin a principios de los aos 30. En la actualidad su empleo es reducido (7 >7 18-24 2(1-3) espontneo 24-36h tras inicio estro epitelio corial

6-10 6-10 >10 >10 14-20/15-24 1-2 espontneo 8-18h antes del final del estro sindesmocorial

Segn dieta 7-8 8-14 9-14 >12 120-240 6-9-14 espontneo tercio medio del estro

N medio de vulos Tipo de placenta Tiempo de implantacin (das) Duracin pseudogestacin (das) Duracin del embarazo (das) Tamao de camada Peso al nacer (g) Peso al destete (Kg) macho hembra Edad del destete (semanas) Ovulacin tras destete (horas)

endotelio-corial

110-118 11-16 900-1600 6-8 6-8 4-7

144-155 1-2

4-8

63-67 3-6 200-500 1.5-4 1.5-4 8-10

60-65 3-5 90-130 0.6-0.8 0.6-0.8 6-7

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Cuadro .2.3. Continuacin Conejo Composicin de la leche (%/100 ml) Agua Grasa Protena Lactosa Cenizas Glndulas accesorias macho Volumen del eyaculado (ml) Espermatozoides eyaculados (106/ml)P P

Cerdo 80.4 7.9 5.9 4.9 0.9

Oveja/Cabra

Perro 76.9 9.5 9.3 3.1 1.2 10 (1-25) 125 (4-540)

Gato 78.1 7.1 10.1 4.2 0.5

73.6 12.2 10.4 1.8 2.0 1 (0.5-6.0) 700 (100-2000)

78.2/88 10.4/3.5 6.8/3.1 3.7/4.6 0.9/0.8 B, A,VG, P,CG 250 (150-500) 1 (0.7-2) 100 (25-300) 3000 (2000-5000) 100 11-13 41 6 40/30 11-13/8-12 32//34 4.8/4

Parmetros sanguneosVolumen de sangre (ml/Kg) Hemoglobina (g/100 ml) Hematocrito (vol.%) Dimetro de los hematies () Velocidad de sedimentacin (mm) 1h/2h/24h Tiempo de sangra (%) Tiempo de coagulacin (%) Eritrocitos (X106/mm3) Leucocitos ( 100/mm3) Neutrfilos (%) Eosinfilos (%) Basfilos (%) Linfocitos (%) Monocitos (%) Plaquetas (miles/ml)P P P P P P

12

20 10.5-20 37-55 7

1-3/2.5-4/ 25-50 1 min 5-8 min 5.5-6.5 80-150 45 1 2 50 3 240 78-155 20-83

3 12 24-55 6 4/10

6-8 150-220 30-35 2-5

manejo de animales

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