Animales de laboratorio como plataforma de generacin de
Animales de laboratorio como plataforma de generación de conocimiento. Dr. Martín Breijo Unidad de Reactivos y Biomodelos de Experimentación.
En los avances de las ciencias de la vida, siempre estuvo presente la investigación con seres vivos.
Premio Novel de Medicina 2011 Cómo se activa el sistema inmunitario innato y el papel de las células dendríticas en el adaptativo (Bruce A. Beutler; Jules A. Hoffman; Ralph M. Steinman) J. Hoffman (1995), descubrió a partir de Drosophilas con mutaciones, receptores que estaban asociados a resistencia de bacterias (TLRs). Beutler y col (1998), descubrieron que ratas resistentes a LPS tenían una mutación en un gen que era muy similar al gen Toll de la mosca de la fruta. . R. Steinman (1973), descubrió un nuevo tipo de célula que llamó dendrítica. Él especuló que podía ser importante la activación de las células T del sistema inmune adaptativo
Premio Nobel de Medicina 2010. Robert Edwards por sus estudios y avances en la fecundación in vitro.
Premio Novel de Medicina 2007 CAPECCHI, SMITHIES Y EVANS “El Nobel premia a tres científicos pioneros en la manipulación genética de ratones” “Una técnica "de inmensa importancia" que ha permitido a la ciencia determinar por qué ciertas enfermedades afectan al ser humano a nivel celular y a aumentar el conocimiento sobre "numerosos genes en estado embrionario, la fisiología adulta, el envejecimiento y la enfermedad".
Premio Novel de Medicina 2006 - Andrew Z. Fire, Craig C. Mello El premio ha recaído conjuntamente en Andrew Z. FIRE y Craig C. MELLO por el descubrimiento de la denominada interferencia de ARN, un mecanismo de silenciamiento génico mediante ARNs de doble cadena
Un animal de experimentación es: Un instrumento de medición, que nos permite obtener información válida a partir de trabajos experimentales. Una fuente de materiales de origen animal (células, factores solubles), que luego son usados con fines informativos, diagnósticos y terapéuticos.
El uso de animales de experimentación implica 2 tipos de desafíos y/o dilemas. PRÁCTICOS Que reactivo utilizar? Como producirlo? Como manipularlo? ESENCIALES ¿Qué problemas éticos genera experimentar con animales?
Aspectos Prácticos Queremos entender la realidad y a veces modificarla. Necesitamos modelos donde la variable sea nuestra pregunta
Modelos con Invertebrados Vertebrados Clasificación de vertebrados utilizados en Investigación: Animal de Laboratorio: son aquellas especies de vertebrados domésticos tradiconalmente usado como animal de experimentación, capaz de dar una respuesta confiable y reproducible. Se tiende a que su homogeneidad somática, genética y sanitaria este controlada. Animal No Tradicional: son aquellas especies de vertebrados no domésticos que poco usados como modelos en investigación. Los criterios de manejo, alojamiento, métodos paliativos del dolor, punto final, técnicas de eutanasia, etc están de refinamiento. Animal de Interés Productivo: son aquellas especies de vertebrados domésticos de interés productivo utilizados para investigación. Se tiende a que su homogeneidad somática, genética y sanitaria este controlada
Aspectos Prácticos Animal de Experimentación = Reactivo Biológico. • Uniformidad • Característica definida • Reproducible • Buena dosis respuesta • Base para extrapolar al hombre u otros animales • Estandarizado internacionalmente Necesitamos utilizar un producto de propiedades conocidas y mantenerlo de la misma manera.
Al igual que los reactivos químicos, los proveedores comerciales ofrecen un mismo producto con varias calidades. Es importante que cuando seleccionemos un reactivo, su calidad esté en concordancia con el uso que se le va a dar. Bioterio convencional con bajos niveles de control
Zucker Diabetic Fatty Common Name Nomenclature Species (ZDF) Ratfa ZDF-Lepr /Crl 129 P 2. B 6 JPik 3 cbtm 3 Bvan/ Mouse 129 D 931 A* Diabetes Research Models Crl Common Name Nomenclature Species 129 P 2. B 6 JPik 3 cbtm 1. 1 Bvan/ Mouse 129 flox* C 57 BL/Ks. Jdb/db. Crl GLUT 4* Mouse Tg(SLC 2 a 4)1 Jd AKR* AKR/NCrl Mouse m B 6 J. 129 P 2 Goto-Kakizaki GK/Tohi. Csk. Crlj Pik 3 cdtm 2 Bvan/ Mouse B 6 D 910 A* Rat (GK)$ Crl FVB/N-Tg(Mic 2 RESEARCH APPLICATION GSK 3 B* Mouse B 6 J. 129 P 2 t. TA-GSK 3) Type 2 diabetes*, hyperlipidemia, glucose Pik 3 cbtm 3 Bvan/ Mouse B 6 D 931 A* Spontaneously intolerance, obesity, hyperinsulinemia Crl Hypertensive SHHF/Mcc. Gmi *Note: We recommend Rat male obese ZDF cp/Crl B 6 J. 129 P 2 Crl-Lepr Heart Failure rats be fed Purina #5008 diet to induce $ tm 2 Bvan * (SHHF) Pik 3 ca / Mouse B 6 D 933 A programmed and consistent development of Type 2 diabetes. Female obese ZDF Crl FVB/N-Tg(Ins 2 Rip-HAT* Mouse rats express a reproducible Type 2 IAPP)RHF Soel B 6 J. 129 P 2 diabetes phenotype when fed D 12468 CD: SD-Tg(ins 2 Pik 3 cbtm 1. 1 Bvan/ Mouse B 6 flox* RIP-HAT* from Research Diets, Inc Rat IAPP)Soel Crl ZSF 1 B 6 J. 129 P 2 ZSF 1$ Rat Leprfa. Leprcp/Crl Pik 3 catm 3 Bvan/ Mouse B 6 lac. Z* Zucker Diabetic Crl ZDF-Leprfa/Crl Rat $€ Oncology Research Models Líneas Clasicas Fatty (ZDF)
¿Que factores que afectan la calidad de un animal de experimentación? . • Genéticos. • Nutricionales. • Microbiológicos. • Ambientales (físicos, químicos) La necesidad de utilizar un animal de calidad definida, implica mantenerlos en ambientes controlados
EJEMPLOS DE PÉRDIDAS DE CONTROL EN SISTEMAS DE EXPERIMENTACIÓN ANIMAL
CASO 1. La producción de híbridos B 6 D 2 F 1, se basa en la cruza de dos líneas consanguíneas. X DBA/2 C 57 BL/6
Microsatélites Secuencias simples de ADN, con motivos repetidos, de entre 1 y 6 nucleótidos. En ratón, el 50% de microsatélites muestra polimorfismo entre las distintas líneas consanguíneas, muchas de las cuales pueden detectarse por PCR. Monitoreo genético de C 57 BL/6 PRIMER Tamaño (pb) C 57 BL/6 Tamaño (pb) BALB/c Tamaño (pb) DBA/2 1 - D 1 Mit 14 180 198 202 2 D 11 Mit 38 76 112 3 D 15 Mit 214 126 134 4– D 7 Mit 301 115 131 5 – D 11 Mit 4 250 300
Resultados: Las líneas consanguíneas C 57 BL/6 y DBA, de origen no estaban contaminadas genéticamente. Es probable que un error de manejo, llevo a que un hibrido hembra, se mezclo con los harenes reproductores.
CASO 2. Ratones C 57 BL con: • Camadas con menor desarrollo al esperado • Pérdida de peso • Sintomatología nerviosa. • Prolapsos rectales • Vaginitis • Muy bajo consumo de ración Resultado: Ración autoclavada no palatable.
CASO 3 The Journal of Immunology, Vol 147, Issue 10 3632 -3637, Copyright © 1991 by American Association of Immunologists Specific pathogen-free BALB/c. An mice are refractory to plasmacytoma induction by pristane LG Byrd, AH Mc. Donald, LG Gold and M Potter Laboratory of Genetics, National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892. Forty to sixty percent of conventionally (CON) raised BALB/c. An. Pt (BALB/c) mice develop plasmacytomas (PCT) when injected with three 0. 5 ml i. p. injections of pristane. When CONBALB/c mice were converted to specific pathogen free (SPF) status by foster nursing caesarean delivered term mice on C 3 H/He. N SPF mothers and maintained under strict SPF conditions, less than 5% of the mice developed pristane-induced PCT. FACS analysis of the cellular composition of oil granulomatous tissue revealed a dramatic influx of CD 4+ cells in CON mice that was significantly reduced in SPF mice. Moreover, while both CON and SPF mice had similar patterns of gut flora colonization, only CON-BALB/c mice had occasional circulating antibodies to mouse hepatitis virus and Sendai viruses. Maintenance in strict SPF conditions, therefore, results in a prolonged state of relative Ag deprivation and a failure to continuously activate new T and B cell populations. The results suggest that PCT formation depends on exogenous antigenic stimulation and that the presence of minimal gut flora is insufficient to render these mice susceptible to PCT induction. Ej: Lewis y micoplasma
CASO 4.
Resultado: Cambio de respuesta se asoció a ruidos por reformas.
ASPECTOS PRACTICOS Para producir y/o experimentar correctamente debo contar: • Buena infraestructura edilicia • Buena infraestructura en equipamiento • Buena calidad de insumos • Personal de bioterios y usuarios entrenados.
PARA TENER ÉXITO EN EL OBJETIVO ES NECESARIO: • Trabajo en equipo • Mucha comunicación entre usuarios y bioterios. • Planificación correcta de actividades
ASPECTOS ESENCIALES • El uso de animales con fines científicos no es por sí deseable. • Siempre que sea posible deben utilizarse otros métodos. • En el estado actual de los conocimientos parece inevitable recurrir al uso de animales. • Valorar y respetar al animal de experimentación es responsabilidad de usuarios e investigadores.
Principios Generales (Russell y Burch, 1959) Reemplazo Reducción Refinamiento Evolución de la ciencia y la tecnología
Evolución de la ciencia y la tecnología Reemplazo Bajo valor económico y afectivo Reducción Refinamiento
Los trabajos experimentales con animales pueden generar grandes avances; pero también daños que pueden ir de leves a graves.
Cuando hablamos de planificar un experimento debemos pensar en: • Animales (macro y microclima, procedimientos etc) • Operarios (Seguridad laboral, insumos de trabajo) • Usuarios (Seguridad laboral, insumos). • Comunidad (Residuos biológicos, etc. ). ¿qué sucede si el investigador o los operarios del bioterio no cuentan con los implementos para trabajar en forma segura?
DEBEMOS ANALIZAR COSTOS EXPERIMENTALES Y ANALIZAR LOS PROTOCOLOS. EN EXPERIMENTACIÓN ANIMAL NO HAY ETICA SIN RECURSOS
Muchas gracias.
Unidad de Reactivos y Biomodelos de Experimentación. Facultad de Medicina. Especies BOVINOS EQUINOS COBAYOS CONEJOS CABRAS RATONES GATOS PECES RANAS CERDOS MOSCAS • Sede Central • Hospital de Clínicas • Instituto de Higiene
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