Wykorzystanie zwierząt w

eksperymentach mających

cel praktyczny

Cele praktyczne badań na zwierzętach

•

przyspieszenie procesu poznania etiologii,
patomechanizmu wielu chorób.

•

badanie wielu chorób poza jednostkami szpitalnymi

•

obniżenie kosztów badań

•

pominięcie pewnych aspektów moralnych i etycznych

•

testowanie nowych cząsteczek mających aktywność
biologiczną i mogących się stać w przyszłości lekami.

Cele praktyczne badań na zwierzętach

• testowanie nowych cząsteczek mających

aktywność biologiczną i mogących się stać w
przyszłości lekami.

• Nie wszystkie badania można przeprowadzić in

vitro tak aby następnie znalazły one praktyczne
przeniesienie na cały organizm badany.

• Dlatego też wykorzystanie zwierzęcych modelów

badawczych jest niezwykle ważne.

Zwierzęce modele różnych chorób

występujących u ludzi (choroby

występujące naturalnie lub

wywoływane czynnikami fizycznymi,

chemicznymi lub biologicznymi)

W dzisiejszych czasach nauka dysponuje

narzędziem jakim są zwierzęce modele badawcze

chorób występujących u ludzi.

Przykładowe modele chorób sercowo

naczyniowych:

•Szczur- niewydolność serca, nadciśnienie, skurcz

oskrzeli, hipoksja

•Królik- zwężenie aorty, skurcz oskrzeli
•Pies- kardiomiopatia

Przykładowe modele zwierzęce

chorób neurodegeneracyjnych:

Mysz szczep:
• C57BL/6 model aEAE/Tece,
• BALB/C model aEAE/Tece,
• SJL/J model CREAE,

Przykłady modeli zwierzęcych

chorób nowotworowych

• Myszy- nowotwór jelita grubego,

nowotwór opon mózgowych

• Szczur- nowotwór jelita grubego.

Zwierzęta w

ksenotransplantologii

Ksenotransplantologia (gr. ksénos ‘obcy’ + łac.

transplantare ‘przesadzać’) to dziedzina nauki

zajmująca się przeszczepianiem narządów, tkanek,

komórek między odmiennymi gatunkami.

Mówiąc o ksenotransplantologii ma się na myśli

także organy czy tkanki używane do poza

ustrojowego

leczenia

takiego

jak

dializy

pozaustrojowe.

Zwierzęta stosowane w

ksenotransplantologii

Najczęściej stosowanym zwierzęciem do przeszczepów

są zwierzęta transgeniczne, których genotyp jest tak

modyfikowany, aby ich organy były bardziej zbliżone

do ludzkich. Ma to na celu zmniejszenie częstości

odrzucania przeszczepów międzygatunkowych.

Najczęściej wykorzystywanymi narządami w

ksenotransplantologii są organy transgenicznych

świń, ponieważ budowa niektórych narządów

wewnętrznych świni jest zbliżona do budowy

ludzkich organów.

Metody otrzymywania zwierząt

transgenicznych

• Mikroiniekcja DNA

• Transfer genu przy pomocy wektorów

wirusowych

• Modyfikacja pierwotnych komórek

macierzystych.

• Transplantacja jąder komórkowych

Zwierzęta w testach

toksykologicznych

Testy toksykologiczne przeprowadza się z reguły na

dwóch odmiennych gatunkach, z czego jeden z nich nie

może być gryzoniem. W praktyce najczęściej używa się

z gryzoni myszy i szczury, co jest podyktowane

względnie niskimi kosztami.

Niekiedy wysoce wyspecjalizowane laboratoria używają

do badań przedstawicieli innych gatunków takich jak:

psy, koty, a także naczelne.

W niektórych badaniach istnieje konieczność

zastosowania organizmów szczególnie wrażliwych

na dany czynnik w takich przypadkach używa się

przykładowo kury, jednodniowe kurczęta, świnki,

morskie, chomiki, pstrągi.

Przeprowadzając badania toksykologiczne trzeba

dobrać

odpowiednią

liczbę

zwierząt

do

doświadczenia celem opracowania statystycznego

w dalszej kolejności.

W badaniach toksykologicznych używa się zwierząt

obu płci, co jest spowodowane odmienną

gospodarką hormonalną mogącą wpływać na

różnice w aktywności poszczególnych enzymów u

samców i samic, a co za tym idzie na różną

toksyczność substancji badanej u samców i samic

Do badań używa się zwierzęta dojrzałe płciowo,

młode, zdrowe i o podobnej masie ciała.

Warunki hodowli zwierząt

Zwierzęta powinny być trzymane w warunkach, w

których wcześniej się aklimatyzowały przez pięć dni.

Warunki w pomieszczeniach, w których trzymane są

zwierzęta powinny być stałe; względna wilgotność

wilgotność zakresie 30-70%, temperatura ok. 23 °C,

dobowy cykl oświetlenia 12h światło/24h.

Oczywiście zwierzęta muszą przebywać w klatkach,

w których zapewnione są odpowiednie warunki

higieniczno-sanitarne, i w których będą miały

swobodny dostęp do wody i karmy.

Doboru zwierząt do eksperymentu zarówno grupy

kontrolnej jak i badanej, powinno się dokonywać

losowo

Drogi podania substancji

badanej

Przy ocenie toksyczności niezwykle duży wpływ

na wynik ma droga podania substancji, co wynika

z rozmaitego przebiegu biotransformacji badanej

substancji. Najpewniejszą metodą pod względem

dokładności określenia dawki jest podanie sondą.

W badaniach toksykologicznych stosuje się także

podanie na skórę oraz narażenia na ekspozycję

drogą

inhalacyjną. Metoda narażenia drogą

inhalacyjną jest droga ze względu na konieczność

dysponowania

odpowiednimi

komorami

toksykologicznymi i przeszkolonym personelem.

W badaniach toksykologicznych przeprowadzanych

na zwierzętach ocenia się toksyczność ostrą,

przewlekłą, podprzewlekłą, a także ocenę efektów

odległych i ocenę działania neurotoksycznego.

Toksyczność ostra

Toksyczność ostra to predyspozycje do działania

toksycznego, występującego po podaniu substancji

badanej po podaniu w pojedynczej dawce lub kilku

dawkach w ciągu 24 godzin.

Badanie toksyczności ostrej przeprowadzane na

zwierzętach ma na celu określenie dawki, substancji

potrzebnej do uśmiercenia zwierzęcia.

Pozwala także na określenie czy substancja ma

właściwości drażniące i uczulające, oraz pozwala

odpowiedzieć na pytanie, które narządy wewnętrzne

ulegają uszkodzeniu w ostrym zatruciu. Najczęściej

toksyczność ostrą bada się na myszach i szczurach.

Określenie toksyczności ostrej dokonuje się przy

pomocy tzw. medialnej dawki śmiertelnej LD50 czyli

dawki wywołującej śmierć 50% osobników badanej

populacji użytej do doświadczenia.

Toksyczność przewlekła

Określenie toksyczności przewlekłej jest niezwykle

przydatne do oceny następstw długotrwałego działania

substancji na człowieka w środowisku naturalnym, czy

też miejscu pracy. Badanie toksyczności przewlekłej

przeprowadza się zwykle przez okres dwóch lat. Celem

tak długotrwałego doświadczenia jest ustalenie stężeń,

przy których wielokrotne narażenie nie spowoduje

wystąpienia efektów toksycznych.

Określenie efektów

odległych

Efekty odległe to efekty toksyczne pojawiające się

po upływie pewnego czasu od zakończenia

jednorazowego lub wielokrotnego narażenia na

dany czynnik. Trzeba zaznaczyć, że efekty takie

mogą występować w organizmie który bezpośrednio

był narażony na czynnik toksyczny lub w

następnych pokoleniach.

Na toksyczność mogą wpływać czynniki fizyczne i

chemiczne. Czynniki te mogą uszkadzać kwasy

nukleinowe i przez to wpływać na ekspresję białek.

Jeżeli

uszkodzenie

materiału

genetycznego

następuje w komórce rozrodczej to mutacja taka

może zostać przekazana następnemu pokoleniu, i

tam dopiero się ujawni. Jeżeli natomiast dojdzie do

uszkodzenia komórek somatycznych to efekt

uszkodzenia ujawni się u tego samego osobnika.

Do efektów odległych:

• działanie mutagenne

• Działanie rakotwórcze

• Działanie teratogenne, embriotoksyczne i

wpływ na rozrodczość

Zwierzęta w testach kosmetycznych

Testowanie kosmetyków na zwierzętach ma na

celu sprawdzenie bezpieczeństwa i właściwości

hypoalergicznych,

a

także

działania

drażniącego

badanego

kosmetyku

dla

późniejszego użytku ludzi.

Najczęściej używanymi zwierzętami w testach

kosmetycznych są króliki, a także myszy i

szczury. Niekiedy używa się także innych

gatunków zwierząt jak np. świnka morska.

Dokonuje się oceny działania żrącego i drażniącego

na skórę wykorzystując do tego króliki albinotyczne,

zarówno samce jak i samice.