Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 1 z 37

WYKŁAD 1.

I. Rodowód eksperymentów na zwierzętach:

a) Erazistratos i Galen (pne) dowiedli istnienia naczyń chłonnych i krwi -> jej obecności

w tętnicach.

b) Leonardo da Vinci – laparotomia, opisał bijące serce świni (XV/XVI w.)
c) William Harvey – ukł. Krwionośny (opis), funkcje krwiobiegu [ból zwierząt]

(XVI/XVII w.)

d) Wynalezienie środków przeciwbólowych
e) Rozwój i wykorzystanie zwierząt do nauki.

Cel badań na zwierzętach:
Poprawienie stanu jakości i długości życia ludzi i zwierząt.

Początkowo: dowolne/losowe zwierzęta: różny stan ich zdrowia, różne warunki życia itp.
Więc różne wyniki, dlatego zaczęto hodować zwierzęta.

II Gatunki zwierząt laboratoryjnych:

a) szczur laboratoryjny
b) mysz laboratoryjna
c) chomik syryjski złocisty
d) świnka morska
e) kot domowy
f) pies domowy
g) królik
h) świnia miniaturowa
i) przepiórka japońska

Zwierzęta doświadczalne – wszystkie na których prowadzi się badania.

Ssaki najczęściej wykorzystywane do badań:

rząd:

gryzonie

rodzina:

Myszowate

rodzaj:

Szczur

Gatunek:

Szczur norweski (Ratuus norvegicus)

Badania: toksykologiczne, żywieniowe, onkologiczne, fizjologiczne, farmakologiczne,
transplantologiczne, neurologiczne.

rząd:

gryzonie

rodzina:

Myszowate

rodzaj:

Mysz

Gatunek:

Mysz laboratoryjna (Mus musculus)

Badania: toksykologiczne, immunologiczne, genetyczne, radiologiczne, transplantologiczne,
standaryzacja szczepionek

rząd:

gryzonie

rodzina:

Myszowate

rodzaj:

???

Gatunek:

Chomik syryjski (złocisty)(Mesocricetus auratus

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 2 z 37

Badania: parazytologiczne, wirusologiczne, stomatologiczne (podobny do człowieka ukłąd
uzębienia), immunologiczne.

rząd:

gryzonie

rodzina:

Myszowate

rodzaj:

Świnki morskie

Gatunek:

Świnka morska (Cavia porcellus)

Badania: serologiczne, toksykologiczne, immunologiczne.

rząd:

drapieżne

rodzina:

Kotowate

rodzaj:

Gatunek:

Kot domowy (Felis catus)

Badania: neurologiczne, onkologiczne, farmakologiczne)
Mózg kota jest b. dobrze poznany (zmapowany). Jest to model ludzkich chorób np. zespół
Klinefertera XXY, wnętrostwo, postępowy zanik siatkówki, mukopolisacharydoza.

rząd:

drapieżne

rodzina:

psowate

rodzaj:

Gatunek:

Pies domowy (Canis vulgaris)

Badania: chirurgiczne, farmakologiczne, fizjologiczne, toksykologiczne, transplantologiczne,
żywieniowe
Laboratoryjny pies Horaka.
Obecnie odchodzi się od badań nad zwierzętami wyższymi (koty i psy)

rząd:

zającokształtne

rodzina:

zającowate

rodzaj:

Gatunek:

Królik (Oryctolagus cuniculus)

Badania: genetyczne, onkologiczne, immunologiczne, fizjologiczne, chirurgiczne,
bakteriologiczne.
Pierwotnie stosowano u nich zapłodnienie in vitro.

rząd:

Parzystokopytne

rodzina:

Świniowate

Gatunek:

Świnia miniaturowa (Sus scrofa)

Badania: fizjologiczne, ukł krążenia

Podobieństwa świń do człowieka:

a) wielorodność
b) poliestryczność (w ciągu 1 sezonu)
c) wszystkożerna
d) wielkość i układ ciała (układ neurologiczny, immunologiczny, wydalniczy,

krwionośny)

e) brak owłosienia – mniej pasożytów zewnętrznych

wykorzystanie:

a) doskonalenie metod chirurgicznych
b) wykorzystywanie insuliny wieprzowej do leczenia cukrzycy

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 3 z 37

c) ksenotransplantacje (nerki, wątroba, zastawki serca)

Cechy:

a) płodność: 5-7 prosiąt
b) cykl płciowy: 20-21 dni
c) dojrzewanie płciowe: 4-5 mies.
d) Rozwój: 6-7 mies.
e) Czas trwania ruji: 1-3 dni
f) Ciąża: 109-120 dni

Wymagania hodowlane: boksy; temp. 18-22



C dorosłe; 30-32



C (prosięta), wilgotność.

rząd:

Grzebiące

rodzina:

Bażantowate

Gatunek:

Przepiórka japońska

Badania: embriologiczne, genetyczne
Dymorfizm płciowy: samce barwniejsze

300 jaj / 2-3 mies.
50% wylęgu z jaj
Trudne do wyhodowania
Dojrzewanie płciowe: 6 tyg.

Zwierzęta doświadczalne:
Gatunki gospodarczo wykorzystywane przez człowieka w tym również zwierzyna łowna.
Inne gatunki zwierząt żyjące w naturalnych warunkach.

10) Nornica ruda wyst. Azja, Europa, wykorzystywana w laboratorium od lat 50.
badania: monitoring środowiska, toksykologia, badania rozrodu,

11) Zeberka dymorfizm płciowy: samiec większy i barwniejszy, niewielkie wymagania.

Zwierzęta bezkręgowe:

1. Muszka owocowa
2. Caenorhabditis elegans
3. Rozkruszek hiacyntowy

III. Przydatność zwierząt do badań laboratoryjnych:

a) tempo uzyskania materiału do badań (szybko się rozmnażają)
b) proste wymagania hodowlane
c) prosta karma

Czynniki wypływające na rozród zwierząt laboratoryjnych:

a) warunki prenatalne – lokalizacja zarodków w macicy, czyli np. gdy samica jest

pomiędzy dwoma samcami to następuje jej maskulinizacja.

b) Rozwój postnatalny – tempo dojrzewania płciowego.
c) Aktywność rozrodcza dorosłych – tempo mnożenia, ilość młodych w miocie, długość

ciąży etc.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 4 z 37

Dojrzewanie płciowe:

a) znalezienie partnera do rozrodu
b) znalezienie lepszego miejsca na gniazdo
c) większa rozrodczość

Dł. Ciąży [dni]

l. młodych

Dojrzewanie płciowe [tyg]

Mysz

19-20

6-12

6-8

Szczur

21-23

6-12

6-8

Świnka

60-68

2-6

4-8

Chomik

15-18

4-8

6-8

Królik

28-32

4-10

12-16

Kot

55-70

1-8

6-7 miesięcy

Pies

58-68

1-8

7-12 miesięcy

Ruja poporodowa – po porodzie organizm samicy zaraz wraca do normy i może odbyć się
kopulacja, czyli samica może jednocześnie być w ciąży i mieć laktacje.

Porastanie sierścią [dni] Otwieranie oczu [dni] Pierwsze zęby [dni]

Mysz

19-20

6-12

6-8

Szczur

21-23

6-12

6-8

Świnka

60-68

2-6

4-8

Chomik

15-18

4-8

6-8

Królik

28-32

4-10

12-16

Kot

55-70

1-8

6-7 miesięcy

Pies

58-68

1-8

7-12 miesięcy

Rozwój morfologiczny myszy od urodzenia do 20 dnia życia:

wiek

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

termoregulacja

słaba

rozwija się

dobra

sierść

brak

lekka

lokomocja

brak

w obrębie gniazda

poza gniazdo

rozwój
morfologiczny

(5)
pierwsze
siekacze

(10)
odklejenie
małżowin
usznych

(12)
otwarcie
oczu

(20)
oddzielanie

4-5 dnia pojawia się pigment na skórze (nie sierść)


IV Eksperymenty na ludziach

a) zasada dobrowolnej i świadomej zgody na badania
b) zasada poufności i anonimowych wyników badań
c) zakaz prowadzenia badań na więźniach
d) konieczność uświadamiania charakteru celów i skutków
e) nieodpłatne
f) zgoda rodziców/opiekunów jeśli badania są prowadzone na osobach <18lat
g) można zrezygnować bez konsekwencji
h) można zażądać nie wykorzystania wyników w przypadku rezygnacji

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 5 z 37

i) ochotnik ma znać +/- badań
j) w przypadku badań dolegliwych – analiza konieczności oraz

zminimalizowanie dolegliwości i przywrócenie osób badanych do stanu sprzed
badania

k) zgoda komisji bioetycznej.

Etapy testowania leków:

1. badanie tolerancji leków -> reakcje
2. ocena skuteczności w zależności od metody podawania
3. efekty: porównanie testowanego leku z obecnymi
4. gromadzenie informacji o niepożądanych skutkach.

WYKŁAD 2.

I szczepy wsobne
Zwierzęta heterozygotyczne - w naturze duża różnorodność, przystosowanie do
zmieniających się warunków środowiska
Szczepy wsobne – kojarzenie przez ok. 17-20 pokoleń brata z siostrą celem uzyskania
pewności, że tak urodzone osobniki są homozygotyczne. Musi być zachowana ciągłość linii.
Bank szczepu wsobnego.

Depresja inbredowa:
- obniżenie żywotności
- obniżenie płodności
- obniżenie odporności
Bo zwiększone prawdopodobieństwo spotkania się osobników alleli letalnych lub
powodujących choroby.
Szczepy wsobne uzyskiwano dla myszy i szczurów.

Szczepy wsobne u myszy i badania prowadzone na nich:
AKR:

aaBBcc

wysokobiałaczkowy

BALB/c:

AAbbcc

nowotwory jajników, płuc, wrażliwy na alkohol,

129/Rej

wrażliwy na alkohol

CBA:

AABBCC

wysokorakowe

Szczepy wsobne u szczurów i badania prowadzone na nich:
WISTAR

aaBBcc

żywieniowe, psychologiczne, toksykologiczne

AUGUST

AABBCC

badania nad działaniem substancji rakotwórczych

SHR:

aaBBcc

wyselekcjonowane w kierunku wysokiego ciśnienia

WKY:

aaBBcc

wyselekcjonowane w kierunku niskiego ciśnienia.

SPRAQUE-DOWLEY

AAbbCC

badania farmakologiczne

Monitorowanie czystości genetycznej zwierząt wsobnych:

1. Markery immunologiczne monitorowanie antygenów kodowanych przez

MHC

2. Testy hodowlane krzyżówki międzyszczepowe
3. Metody transplantacyjne:

- przeszczepy skóry

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 6 z 37

- przeszczepy swoistych szczepowo nowotworów.

Rodzaje przeszczepów:

a) autogeniczny w obrębie 1 osobnika
b) synergiczny w obrębie 1 szczepu u tej samej płci
c) allogeniczny pomiędzy różnymi genotypami
d) ksenogeniczny pomiędzy różnymi gatunkami.

Kojarzenie w bliskim pokrewieństwie:



u gatunków zamieszkujących efemeryczne, nieprzewidywalne warunki środowiska



u gatunków żyjących wyspowo



u gatunków występujących w niskich zagęszczeniach.

Pojawia się wtedy, kiedy trudno o partnera, a koszty uniknięcia inbreedingu są wyższe niż
jego skutki np.



koszty migracji w poszukiwaniu partnera



koszty opóźnienia rozrodu w oczekiwaniu na właściwego partnera

Mechanizmy uniknięcia kojarzenia w pokrewieństwie:

1. rozproszenie migracja z gniazd lub miejsc zimowania
2. opóźnienie dojrzewania płciowego w obecności rodziców
3. hamowanie rozrodu
4. rozpoznawanie osobników spokrewnionych i unikanie kojarzenia z nimi

Rozpoznawanie osobników spokrewnionych: odpowiedź behawioralna i/lub fizjologiczna w
stosunku do osobników spokrewnionego i obcego lub w stosunku do produkowanych przez
nie bodźców (głównie węchowy, ale także słuchowy i wzrokowy)
Mechanizmy rozpoznawania osobników spokrewnionych:

1. genetyczny (odnoszenie się do własnego fenotypu) – umożliwia rozpoznawanie

osobników spokrewnionych dzięki obecności u nich cech podobnych do własnych.

2. socjalny (więzi socjalne z okresu wspólnego gniazdowania) – pozwala

zidentyfikować innych przedstawicieli swojego gatunku jako spokrewnionych na
podstawie wcześniejszych bezpośrednich interakcji z nim.

Młode samice nornicy rudej reagują na zapach ojca. Dojrzałe płciowo reagują na obcych
samców: 93% kojarzonych samic zachodzi w ciążę.

Szczepy kongeniczne - szczepy wsobne różniące się tylko jednym allelem.

Jeżeli damy samcowi 2 samice: rujową i nierujową, to wybierze rujowa.
Jeżeli damy samcowi 2 samice: z chowu wsobnego i ze szczepu kongenicznego, to wybierze
tę drugą, co zapewni heterozygotyczność.

II ułożenie zarodków w macicy myszy



opisane u myszy i gerbili



zjawisko efektu ułożenia płodu w macicy jest wynikiem transportu hormonów
płodowych między płodami



Samice

2M

mają podwyższony o 30% poziom testosteronu w porównaniu z

samicami

2F

=> maskulinizacja

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 7 z 37



Samce

2F

mają podwyższony także ok. 30% poziom estradiolu w porównaniu z

samcami

2M

=> feminizacja



Płody położone pomiędzy samicą a samcem mają wartości pośrednie testosteronu i
estradiolu.

Wpływ ułożenia zarodków w macicy na behawior dorosłych myszy:

a) samce – efekt feminizacji

 rzadziej zapładniają samice niż samce 2M
 są mniej agresywne niż samce 2M

b) samice – efekt maskulinizacji:

 później osiągają dojrzałość płciową
 dłuższy cykl estralny
 rzadziej wykazują pozycję lordosis
 są bardziej agresywne
 wydają mioty z przewagą samców
 rzadziej preferowane przez samce

c) samce 1F i samice 1M - pośrednie

Skutki:

 odległość ano-genitalna (index AGD)
 tempo dojrzewania płciowego

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 8 z 37

 samiec wybiera samicę rujową, która w okresie płodowym miała jak najmniejszy

kontakt z testosteronem (nie była w sąsiedztwie braci).

III Kojarzenie systemem OUTBRED

1. Rotacyjny system Poileya polega na kojarzeniu samców z rodzin oznaczonych liczbą

parzystą z samicami również z rodzin oznaczonych liczbą parzystą, lecz większą o
dwa i to samo z nieparzystymi.

2. System Robertsona polega na kojarzeniu samców z rodzin oznaczonych liczbą

parzystą z samicami z rodzin oznaczonych liczbą nieparzystą; i na odwrót.

3. Rotacyjny system Falconera zaczyna się w pierwszym pokoleniu kojarzeniem ze

sobą kolejnych rodzin:

1 (samiec) x 2 (samica); 2 x 3 itd.
W następnym pokoleniu samce z nowej rodziny 1 kojarzy się z samicami z nowej
rodziny 3; samce z nowej rodziny 3 z samicami z nowej rodziny 5 itd.

4. Rotacyjny system hanowerski podobny do poprzedniego z tą różnicą, że odległość

numeracji rodzin, z których pochodzą przeznaczone do połączenia samce i samice
wzrasta w każdym pokoleniu dwukrotnie.

5. Unikanie kojarzenia w pokrewieństwie do dwóch pokoleń wstecz.

Do kojarzenia systemem Outbred musimy mieć co najmniej 18 par osobników, aby zapewnić
heterozygotyczność.
Do 1. kojarzenia osobniki nie mogą mieć wspólnych rodziców.
Do 2. kojarzenia osobniki nie mogą mieć wspólnych dziadków.


IV Systemy rozrodcze ssaków.

System rozrodczy – behawioralna strategia pozyskania partnera seksualnego.

1. Poligamia (97%)

a. Poliandria – dłużej trwający związek jednej samicy z kilkoma samcami, np.

ptak Jacana Spinoza, psy.

b. Poliginia – dłużej trwający związek kilku samic z jednym samcem np. kopytne

i gryzonie.

c. Promiscuityzm – duża częstotliwość zmian partnerów, krótkotrwałe związki

między nimi, np. myszy.

2. Monogamia (3%)

Związek jednej samicy z jednym samcem na całe życie np. naczelne, wilki, hieny,
mangusta szczurnik Microtus ochrogaster.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 9 z 37

Systemy kojarzeń:

1. Haremiczne (poligamia)

a. 1 samiec i kilka samic (polygynia)
b. 1 samiec na kilka klatek z samicami; samiec obecny w dniu porodu (ruja

poporodowa)

c. 1 samiec na kilka klatek z samicami; samiec dopuszczany po odsadzeniu

młodych

2. Monogamiczne

1 samiec i 1 samica.

V Zakup zwierząt od hodowcy

a) zakup tylko od zarejestrowanych hodowców
b) system świateł ulicznych

a. światło białe – zwierzęta mogą być wykorzystane do doświadczeń i hodowli
b. światło zielone – j.w.
c. światło żółte – j.w.
d. światło czerwone – tylko do doświadczeń, a nie do hodowli.

VI Podstawowe zabiegi na zwierzętach laboratoryjnych

a) chwytanie i przenoszenie
b) znakowanie
c) unieruchamianie
d) podawanie środków farmakologicznych (sonda, podskórnie, dootrzewnowo,

domięśniowo, dożylnie, pompa osmotyczna)

e) oznaczanie płci



metoda ano-genitalna (samica 0,1-1 mm; samiec 2-3 mm)



metoda sutkowa (samica – obecność sutków; samiec – brak)

f) pobieranie materiału do badań (krew, mocz, kał, tkanki)
g) proste zabiegi chirurgiczne
h) określanie stanu aktywności hormonalnej samic
i) anestezja i eutanazja

VII Znakowanie myszy i szczurów w hodowli

1. Małżowiny uszne – nacinanie lub kolczykowanie
2. golenie włosów sierści (po tygodniu odrasta)
3. znakowanie włosów sierści substancjami barwiącymi (wodny roztw. gencjany)
4. transmitery
5. tatuaż – atramentem chińskim na nieowłosionych częściach ciała np. stopy.

VII Znakowanie zwierząt wykorzystywanych w doświadczeniach (uchwała KKE z 2006
r.)

1. wygalanie sierści
2. barwienie sierści, skóry i pancerzy gadów lakierami i farbami
3. grawerowanie pancerzy żółwi
4. obrączki zakładane na kończyny
5. kolczykowanie (za wyjątkiem nietoperzy posługujących się echolokacją)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 10 z 37

6. stosowanie pigmentów fluorescencyjnych w proszku.
7. znakowanie metkami przyczepianymi do sierści, skóry lub pancerzy lub zakładanymi

na różne części ciała zwierząt (szyja, kończyny, ogon, skrzydła)

8. znakowanie nadajnikami radio-telemetrycznymi przyczepianymi na zewnątrz ciała

zwierząt za pomocą obroży, szelek, taśm lub kleju, o ile masa nadajnika nie
przekracza 5% masy ciała zwierzęcia.

9. znakowanie diodami (LED – Light Emiting Diodes) oraz znacznikami

fluorescencyjnymi (beta-lights)

IX Powody uśmiercania zwierząt laboratoryjnych.

1. na końcu doświadczenia
2. w celu pozyskania krwi lub innych tkanek w celach badawczych.
3. kiedy ból, dyskomfort i cierpienie zbliżają się do niedopuszczalnego poziomu
4. gdy zagrożone jest zdrowie lub dobry stan zwierząt.
5. kiedy nie są dalej zdolne do rozmnażania
6. gdy dana grupa zwierząt nie posiada wymaganych przez eksperymentatora cech: płeć,

ciężar ciała itp.

Przytomność – stan świadomości zwierzęcia, w którym może ono odbierać bodźce ze
środowiska zewnętrznego i odpowiadać na nie swoim normalnym zachowaniem, typowym
dla osobnika zdrowego i przytomnego.
Ból – negatywne uczucie, które wyzwala obronne reakcje ruchowe, prowadzi do wyuczonego
unikania i modyfikuje swoiste dla danego gatunku sposoby zachowania (także socjalnego)
Eutanazja - łagodna śmierć rozumiana jako akt humanitarnego uśmiercania przy
ograniczeniu do minimum strachu, bólu i dyskomfortu.
Zgon – zatrzymanie akcji serca i oddychania, brak odruchów typowych dla gatunku,
obniżenie temp. Ciała poniżej 25



C.

Wybierając metodę eutanazji należy rozważyć uprzednie zastosowanie środków
uspakajających i znieczulających jako sposobu zredukowania strachu i stresu.
Środek znieczulający – preparat powodujący w sposób kontrolowany utratę zdolności do
odbierania wszelkich bodźców.

Kryteria wyboru metody eutanazji:

1. minimalizacja bólu
2. błyskawiczne osiągnięcie stanu nieprzytomności i śmierci
3. ograniczenie do minimum braku swobody i zdenerwowania
4. ograniczenie do minimum niepokoju i stresu
5. wiek, gatunek, stan zdrowia zwierzęcia
6. metoda winna być łatwa do wykonania, skuteczna, powtarzalna, nieodwracalna,

estetyczna, bezpieczna dla osoby wykonującej zabieg.

Oznaki bólu i stresu:

1. wydawanie odgłosów charakterystycznych dla stanu niepokoju
2. walka i próba ucieczki
3. obrona lub ukierunkowana agresja
4. bezruch
5. dyszenie, ślinotok, pocenie się
6. zbyt częste oddawanie kału lub moczu.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 11 z 37

7. rozszerzenie źrenic
8. częstoskurcz serca
9. odruchowe skurcze mięśni szkieletowych powodujące dreszcze, drżenie lub inne

reakcje spazmatyczne.

Mechanizmy wywołania śmierci, dzielimy na FIZYCZNE i CHEMICZNE:



bezpośrednie lub pośrednie niedotlenienie



bezpośrednia blokada ośrodków nerwowych odpowiedzialnych za czynności
życiowe



fizyczne zatrzymanie aktywności mózgu.

Dopuszczalne metody eutanazji:

1. metody fizyczne



zastrzelenie (strzał wolnym pociskiem lub zablokowanym bolcem)



ogłuszenie



porażenie prądem (prąd zmienny, 2 elektrody: na głowie i na grzbiecie)



dyslokacja kręgów szyjnych



dekapitacja



maceracja z wykorzystaniem specjalistycznego urządzenia posiadającego

mechanicznie sterowane ostrza obrotowe (rozpad wiązań substancji
budujących organizm pod wpływem wody lub innych substancji ciekłych np.
enzymów litycznych)



promieniowanie mikrofalowe (neurobiologia – doskonały sposób na

utrwalenie metabolitów mózgu bez utraty jego anatomicznej integralności).

2. metody chemiczne



Środki wziewne (rozpylane lub doprowadzane do specjalnych komór.
Preparaty chemiczne nie powinny posiadać nieprzyjemnego zapachu i nie
powinny być drażniące przy wdychaniu).

 Tlenek węgla – wiąże się z erytrocytami, powoduje niedotlenienie i

gwałtowną śmierć.

 Dwutlenek węgla – w stężeniach powyżej 60% działa jako środek

usypiający i wywołuje błyskawiczną utratę świadomości, w
stężeniach powyżej 70% wywołuje śmierć.

 Halotan, izofluran – blokowanie funkcji układu naczyniowo-

krążeniowego i oddechowego.



Preparaty do iniekcji

 Barbiturany – pentobarbitan sodu – blokowanie funkcji

ośrodkowego układu nerwowego, zatrzymanie akcji serca i
oddychania; dożylnie i dootrzewnowo.

Dopuszczalne metody eutanazji zwierząt nieprzytomnych

1. zniszczenie mózgu (ryby, płazy, gady)
2. gwałtowne zamrażanie – redukcja aktywności enzymatycznej

a. zanurzenie w ciekłym azocie
b. dekapitacja i natychmiastowe zanurzenie głowy w ciekłym azocie
c. mrożenie uderzeniowe i mrożenie In situ
d. skrawanie
e. niedotlenienie (azot, argon)
f. porażenie funkcji OUN (etanol, aldehyd chlorooctowy)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 12 z 37

Nie wolno stosować eteru i chloroformu !!!

Ryby – ogłuszenie, dyslokacja kręgów szyjnych
Płazy – ogłuszenie, promieniowanie mikrofalowe, porażenie prądem, dekapitacja,
pentobarbitan sodu
Gady – strzał zablokowanym bolcem lub wolnym pociskiem, ogłuszenie, dekapitacja,
pentobarbitan sodu
Ptaki – dyslokacja kręgów szyjnych, maceracja, ogłuszenie, promieniowanie mikrofalowe,
skrwawianie, dekapitacja, pentobarbitan sodu, tlenek i dwutlenek węgla.
Ssaki – ogłuszenie, przemieszczenie kręgów szyjnych, dekapitacja, promieniowanie
mikrofalowe, szybkie zamrożenie, halotan, tlenek i dwutlenek węgla, pentobarbitan sodu.

Eutanazja

 winna być przeprowadzona w oddzielnym pomieszczeniu – przejawy bólu stresu,

zdenerwowania, zwierzęta przekazują innym osobnikom przy pomocy substancji
zapachowych i ultradźwięków.

 Personel przeprowadzający zabieg eutanazji winien być przeszkolony.
 Pracownicy biorący udział w zabiegu eutanazji powinni cechować się

profesjonalizmem i wrażliwością.

 Konieczność ograniczenia ruchu zwierząt przed eutanazją – środki uspakajające i

unieruchamiające

 Narzędzia, wyposażenie oraz urządzenia stosowane do ogłuszania lub uśmiercania

zwierząt powinny być po każdorazowym użyciu myte i dezynfekowane

 Pomieszczenie, w których przeprowadza się zabieg powinny być dokładnie

posprzątane i zdezynfekowane (krew, mocz, fekalia).

Niedopuszczalne metody eutanazji:

1. dekompresja / próżnia – niedotlenienie mózgu
2. hipotermia / hipertermia
3. topienie / usuwanie z wody
4. skręcenie szyi
5. uduszenie
6. eter – podrażnienie błon śluzowych
7. chloroform – zablokowanie funkcji OUN, zahamowanie akcji serca i układu

oddechowego, ale środek ten jest silnie kancerogenny, co zagraża zdrowiu
innych zwierząt i ludzi wykonujących zabieg eutanazji.

8. gaz cyjanowodorowy – blokuje wiązanie tlenu powodując trudności

oddechowe i gwałtowne drgawki, niebezpieczny dla osoby wykonującej
zabieg.

WYKŁAD 3.

I Testy behawioralne

 poszerzają wiedzę o bioróżnorodności
 umożliwiają polepszenie warunków hodowania zwierząt

1. Wybór gatunku do badań – właściwy do przetestowania postawionej hipotezy
2. Liczba zwierząt – najmniejsza możliwa
3. Procedura – minimalizacja bólu, stresu, cierpienia przed i po teście.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 13 z 37

4. pochodzenie zwierząt – tylko zarejestrowane hodowle lub wolno żyjące
5. Dobre warunki hodowli – przed i po teście.

Typy testów behawioralnych

1. Testy przesiewowe – badają pojedyncze, często wymuszone reakcje zwierząt, mierzy

się jeden parametr zachowania.

2. Testy badające złożone zachowania spontaniczne – bada się zachowanie zwierząt w

odpowiednio zaaranżowanym otoczeniu, co pozwala badać różne aspekty zachowania
się zwierzęcia.

3. Własnej klatki – Home cage
4. Otwartego pola – Open field
5. Testy wyboru
6. Test wodny
7. Test uniesionego labiryntu krzyżowego

Badane parametry zachowania:

1. zachowanie agresywne i nieagresywne – latencja, liczba podejść, liczba ataków, czas

walki

2. zachowania socjalne – zainteresowanie zapachem, obwąchiwanie się, self-grooming

pielęgnacja własnego ciała – czas, częstość.

3. zachowania środowiskowe – penetracja terenu: czas, częstość.

Test preferencji podwójnego wyboru: labirynt Y, labirynt T – testy behawioralne
Labirynt promienisty – uczenie się i zapamiętywanie
Uniesiony labirynt krzyżowy – badanie strachu, lęku i niepokoju w zależności od środowiska
Test wodny – bada złożone reakcje zwierzęcia

Interaktywna automatyka doświadczalna

Zastosowanie automatyki doświadczalnej wyposażonej w komputerowe sterowanie np.

1. zautomatyzowane klatki do badania biernej i czynnej reakcji unikania (w tym

przypadku sterowanie otwieraniem wahadłowych drzwiczek, stymulatora i światła
można powierzyć komputerowi)

2. IntelliCages – klatka hodowlana przystosowana do przeprowadzenia różnych testów

na grupie myszy; poszczególne zwierzęta identyfikowane są na podstawie
wszczepianych im pod skórę mikroczipów.

II Żeński układ rozrodczy

 Żeński układ rozrodczy składa

się ze sromu, pochwy, szyjki i
trzonu macicy, jajowodów oraz
jajników.

 Srom otacza ujście pochwy i

cewki moczowej, a także
obejmuje łechtaczkę.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 14 z 37

 Pochwa jest kanałem mięśniowym, który prowadzi od sromu do szyjki macicy.
 Szyjka macicy jest dość twarda i leży od spodu macicy. Podczas porodu szyjka

macicy mięknie i otwiera się, aby umożliwić urodzenie dziecka.

 Macicę, znajdującą się w miednicy, tworzą głównie mięśnie układające się

zazwyczaj na kształt gruszki, z przestrzenią powietrzną w środku, w której rozwija
się płód podczas ciąży. Błona wyścielająca jamę macicy to endometrium. Pogrubia
się ono podczas cyklu miesiączkowego, przygotowując się do przyjęcia
zapłodnionego jaja. Jeżeli nie dojdzie do zapłodnienia, endometrium złuszcza się i
zostaje wydalone podczas krwawienia miesiączkowego.

 Jajniki, ułożone pojedynczo po obu stronach macicy, oprócz wytwarzania

komórek jajowych produkują również żeńskie hormony płciowe, estrogeny i
progesteron, aż do momentu wystąpienia menopauzy, czyli ostatniej miesiączki w
życiu kobiety.

 Jajowody łączą macicę z jajnikami. Dojrzała komórka jajowa, uwolniona z jajnika,

przemieszcza się do jajowodu, gdzie dochodzi do jej zapłodnienia przez plemnik,
który dostał się do jajowodu z pochwy przez szyjkę i trzon macicy.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 15 z 37

Rozwój komórek żeńskiej linii płciowej rozpoczyna się w rozwoju zarodkowym-jeszcze
przed pojawieniem się gonad.Zaczęta wówczas mejoza zostaje zatrzymana w diplotenie
profazy pierwszej.Komórka płciowa w tym stadium nazywana jest oocytem pierwszego rzędu
i trwa od narodzin do osiągnięcia dojrzałości płciowej.Wyjście z bloku diplotenowego
regulowane jest działaniem hormonów.Następują wtedy dalsze etapy pierwszego podziału
mejotycznego.U owadów dochodzi on do metafazy,po czym zostaje ponownie
zatrzymany.Ten blok niwelowany jest przez zapłodnienie-dopiero po nim oocyt dzieli się do
końca.Ssaki i płazy natomiast zatrzymują mejozę w metafazie drugiej.Powyższy schemat
dotyczy właśnie takiej oogenezy.

Rozwój oocytu w diplotenie profazy pierwszej

Podczas bloku diplotenowego następuje wzrost oocytu,w którym wyróżniamy dwa etapy:

1. prewitellogeneza-gdy oocyt gromadzi RNA,białka i organelle
2. witellogeneza-podczas której gromadzone jest żółtko

Podczas prewitellogenezy nakłada się wiele czynników umożliwiających nagromadzenie
rRNA i mRNA:



profaza 1 trwa długo z powodu bloku



ilość DNA jest większa niż w interfazie(4c)



u płazów i owadów niektóre odcinki DNA zostają zwielokrotnione-amplifikacja DNA



pewne geny występują w wielu kopiach



fragmenty chromosomów dekondensują i tworzą się chromosomy
szczoteczkowe(czyli zachodzi transkrypcja w tych miejscach)



rozpoczyna się aktywność komórek pomocniczych

Istnieją dwa rodzaje komórek pomocniczych: komórki odżywcze (trofocyty) i komórki
pęcherzykowe(folikularne).Trofocyty pochodzą z linii płciowej(tak samo jak oocyty),a ich
rolą jest zaopatrywanie komórek jajowych w substancje odżywcze. U niektórych owadów
dochodzi nawet do inaktywacji transkrypcyjnej jądra oocytu, któremu towarzyszą trofocyty.

Komórki pęcherzykowe natomiast są pochodzenia mezodermalnego (a więc
somatycznego).Ich funkcją jest synteza pewnych hormonów dla oocytu. U płazów jest to
progesteron, uwalniający z bloku, a u ssaków-substancje podtrzymujące ten blok.
Witellogeneza to czas tworzenia żółtka. Według różnych kryteriów możemy podzielić żółtko
na rodzaje.I tak na przykład biorąc pod uwagę substancję, z której się składa, wyróżniamy
żółtko białkowe i tłuszczowe. Natomiast przyjmując za kryterium ogólną jego postać, mówi
się o żółtku upostaciowionym(znajduje się w obłonionych płytkach) i
nieupostaciowionym(płynnym-w oocytach ryb).Prekursor żółtka białkowego to
witellogenina.Jest ona syntetyzowana przez różne organy-zależy u kogo.Na przykład u
owadów powstaje w ciele tłuszczowym, a u ssaków- w wątrobie. Witellogenina oocytowa
składa się z foswityny i lipowitelliny.
Witellogenina jest wchłaniana przez oocyt na drodze mikropinocytozy, a żółtko odkładane na
jednym z biegunów-tym, który w przyszłości będzie nazywany wegetatywnym. Natomiast ku
biegunowi przeciwnemu zepchnięte zostanie jądro, rybosomy, ziarna glikogenu oraz
reticulum endoplasmatyczne. Będzie to biegun animalny. Oba bieguny zawierają taka samą

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 16 z 37

ilość witellogeniny-jej produkt zostaje jednak transportowany do bieguna wegetatywnego,
nawet jeśli powstał po przeciwnej stronie oocytu

Wzrost i dojrzewanie oocytu ssaków

Jako wzrost oocytu określa się jego przekształcenia zachodzące w diktiotenie(diplotenie
profazy 1),czyli od narodzin samicy(też kobiety) do jajeczkowania.Od owulacji,czyli od
wznowienia mejozy,do drugiego bloku-w metafazie 2-komórka jajowa dojrzewa.
CSF blokuje rozpad MPF-u do momentu dostania się plemnika do oocytu.Wtedy oba czynnki
zostają zdegradowane. U różnych organizmów drugi blok oocytu następuje w odmiennm
czasie.Dla przykładu:



blok w metafazie 1 występuje u rozgwiazd,niektórych pierścienic,owadów i
mięczaków;



blok w metafazie 2-u ssaków,płazów,ryb i lancetnika;



brak zatrzymania mejozy-u jeżowca,parzydełkowców

Etapy wzrostu i dojrzewania oocytu ssaków

stadium rozwoju
pęcherzyka

etap podziału
mejotycznego
oocytu

budowa pęcherzyka

czas w ontogenezie

pęcherzyk
pierwotny

początek
pierwszego
podziału,
profaza przed
diplotenem



oocyt 1-go rzędu,



płaskie komórki
folikularne

okres prenatalny

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 17 z 37

pęcherzyk
pierwszorzędowy

diktioten profazy
1



oocyt 1-go rzędu,



1 warstwa komórek
folikularnych,



błona podstawna,



tkanka łączna jajnika

okres prenatalny

pęcherzyk
drugorzędowy

diktioten profazy
1



oocyt 1-go rzędu,



osłonka przejrzysta,



3 warstwy komórek
folikularnych
(w tym warstwa
ziarnista-
najbardziej
zewnętrzna),



błona podstawna,



tkanka łączna jajnika

od urodzenia do
owulacji

pęcherzyk
trzeciorzędowy
(dojrzewający)

diktioten profazy
1



oocyt 1-go rzędu,



osłonka przejrzysta,



kilka warstw
komórek
folikularnych,



jama pęcherzykowa
zbierająca
przesącz(ze
steroidami)
z naczyń
krwionośnych
w tkance jajnika ,



warstwa ziarnista,



tkanaka łączna
jajnika

początek cyklu
mestruacyjnego

pęcherzyk
Graafa(dojrzały)

metafaza 2



oocyt 2-go rzędu,



osłonka przejrzysta,



kilka warstw
komórek
pęcherzykowych
(wieniec
promienisty),



wzgórek jajonośny,



jama pęcherzyka,



warstwa ziarnista,



tkanka łączna jajnika

tuż przed owulacją
(owulowany jest
oocyt
w wieńcu
promienistym
po rozerwaniu
wzgórka
jajonośnego)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 18 z 37

Jaja ssaków owulują w metafazie I podziału mejotycznego.

Hormonalna regulacja rozrodu samic:

Istnieją cztery poziomy regulacji cyklu płciowego.

Najwyższym jest kora mózgowa i ośrodki
podkorowe,drugi z kolei poziom stanowi układ
podwzgórzowo - przysadkowy.Trzecim poziomem są
jajniki, ostatnim - macica.

Zmianom cyklicznym podlegają także inne narządy, z
których najważniejszym jest błona śluzowa pochwy.
Cykl miesiączkowy posiada swój automatyzm i
hierarchię sprzężeń zwrotnych dodatnich i ujemnych.

Kora mózgowa, czyli inaczej mówiąc świadome
życie psychiczne, może wywrzeć w wyjątkowych
wypadkach tak ogromny wpływ, że cykl jajnikowy
ulega zahamowaniu. Ośrodki korowe pobudzają lub
hamują czynność ośrodków podwzgórza.
Neurohormony ośrodków podwzgórza (hormony
uwalniające gonadotropiny- GnRH lub LHRH)
docierają do przedniego płata przysadki mózgowej i
sterują wydzielaniem hormonów gonadotropowych.

Hormony gonadotropowe przysadki :(FSH i LH)
wpływają na czynność jajnika sterując procesami
dojrzewania pęcherzyków jajnikowych (Graafa),
owulacji , oraz powstawania i zaniku ciałka żółtego.
Hormony jajnikowe: estrogeny i progesteron sterują z
kolei zmianami zachodzącymi w budowie błony
śluzowej macicy (endometrium).

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 19 z 37

Zwierzęta dzielimy na:

1. Monoestralne – 1 ruja w ciągu roku
2. Poliestralne – ruje powtarzają się cyklicznie w ciągu sezonu rozrodczego (dzikie)

lub roku (laboratoryjne).

Ruje dzielimy na:

1. spontaniczna – owulacje powtarzają się cyklicznie
2. Prowokowana – owulacja następuje pod wpływem różnych bodźców, np.

mechanicznych (królik, kot domowy, nornica ruda)

Fazy cyklu płciowego samic myszy:

1. Proestrus – faza przedrukowa – trwa 1 dzień, w jajniku wzrastają pęcherzyki

jajnikowe, komórki nabłonka pochwy wydzielają śluz; w wymazie: widoczne
leukocyty i duże owalne żywe z wyraźnym jądrem komórki nabłonkowe.

2. Estrus – faza ruji – trwa 1-2 dni, pęcherzyki Graafa są całkowicie dojrzałe, pękają i

następuje wypadanie jaj; w wymazie: obserwuje się dużą ilość zrogowaciałych kom
nabłonkowych (kom kanciaste, pozbawione jąder komórkowych).

3. Metestrus – faza porcjowa – trwa 1 dzień, w jajniku w miejscu pęknięcia pęcherzyka

Graafa tworzy się ciałko żółte; w wymazie: widoczne są zrogowaciałe kom
nabłonkowe, leukocyty.

4. Diestrus – faza spoczynkowa – trwa 1-2 dni, słaby rozwój pęcherzyków jajnikowych.

W wymazie obserwuje się duże ilości śluzu, leukocyty, żywe z jądrem, owalne kom
nabłonkowe.

Zrogowaciałe kom nabłonkowe

Estrus

Metestrus

Diestrus

Proestrus

Leukocyty

żywe kom nabłonkowe

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 20 z 37

Zależności hormonalne w czasie cyklu płciowego i ciąży u szczura:

Metody określania fazy cyklu płciowego:

1. Wymazy

WYMAZY

SUCHE

MOKRE

WYMAZY

ŚWIERZE

BARWIONE

Polichnom C: mieszanina zieleni jasnej i oranżu G

Kom żywe – barwa zielona; Kom martwe – barwa żółta

2. Sonda dopochwowa
 Opór elektryczny warstwy komórek nabłonka błony śluzowej – 3 kOhm
 Opór elektryczny komórek nabłonka pochwy w ruji – znacznie wyższy.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 21 z 37

III Męski układ rozrodczy

kidney = nerka
vesicular & coagulating glands =
pęcherzyki nasienne. Są to gruczoły
produkujące fruktozę będącą pożywką dla
spermy i wydzieliny wpływające na
mobilność i żywotność plemników.
ureter = moczowód
urinary bladder = pęcherz moczowy
ampullary gland = jest to gruczoł związny
bezpośrednio z nasieniowodem. Ma swój
wkład do produkcji płynu spermy.
prostate gland = gruczoł prostaty.
Produkuje większośc płynów zawartch w
spermie, w tym płyny ułatwiające
transport plemnikom.
Cowper's gland = gruczoł Cowpera,
gruczoł opuszkowo-cewkowy. Produkuje
płyn wydzielany przed wytryskiem, który
oczyszcza cewkę moczową z resztek
moczu i nawilża pochwę.

vas deferens = nasieniowód
penis = wszyscy wiedzą co to. U szczurów penis jest sztywny, zbudowany z chrząstki. Osłonięty
jest napletkiem, który od zewnątrz pokryty jest skóry, a od wewnatrz błoną śluzową. Normalnie
penis jest schowany, a na zwenątrz widzimy tylko wylot cewki moczowej i napletek. W razie
potrzeby szczur, za pomocą odpowiednich mięśni, wysuwa penisa.
preputial gland = gruczoł napletkowy. Wydziela płyn, który nawilża żołądź penisa. Ma on również
właściwości antybakteryjne i antywirusowe.
glans penis = żołądź penisa
epididymis = najądrze. Składają się one z 3 części: górnej (caput epididymus), środkowej (corpus
epididymus) i dolnej (cauda epididymus)
testis = jądro
scrotum = moszna
anus = odbyt

Budowa plemnika: główka (akrosom, jądro) centriola, mitochondrium, wstawka, wić.
Ruch plemników – postępowy, wahadłowy, kolisty; największa ruchliwość w 38-42



C,

zanika w 10



C. W drogach rodnych samicy utrzymują żywotność przez 2 dni, zdolność do

zapłodnienia tracą po 24 h.

Hormonalna regulacja rozrodu u samców
LH – kom Leydiga – androgeny – nabłonek plemnikotwórczy – plemniki
FSH – kom Sertoliego – Inhibina

Różnice w działaniu żeńskiego i męskiego układu rozrodczego:

 Cykliczność działania ośrodków podwzgórza jest pierwotna,
 Ośrodki cykliczności niszczone są przez testosteron produkowany przez embrionalną

gonadę męską, (ostatni trymestr ciąży)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 22 z 37

WYKŁAD 4.

I Rozród zwierząt laboratoryjnych

Kopulacja - czop pochwowy
 Ochrona przed wyciekiem nasienia
 Ochrona przed kolejnymi kopulacjami

Szkodliwe efekty wielokrotnych kopulacji:

 Zwiększone ryzyko zakażenia czynnikami chorobotwórczymi i pasożytami
 Zwiększone ryzyko drapieżnictwa
 Strata energii i czasu

Implantacja – pod kontrolą progesteronu z CL, a po implantacji progesteronu łożyskowego
(progesteron hamuje rozwój i dojrzewanie pęcherzyków jajnikowych).
Ciąża – pod kontrolą hormonów przysadki mózgowej, jajników i łożyska.
Poród – spadek poziomu progesteronu, wzrost poziomu estrogenów; oksytocyna
(podwzgórze, tylny płat przysadki mózgowej – skurcze mięśni gładkich macicy), relaksyna
(jajniki i łożysko – rozluźnienie mięśni gładkich szyjki macicy).
Laktacja – prolaktyna, ssanie.
Gruczoły mleczne – proces formowania od momentu urodzenia samicy do czasu osiągnięcia
dojrzałości płciowej, rozmieszczone symetrycznie po stronie brzusznej, twory parzyste, liczba
charakterystyczna dla gatunku. Najistotniejszy wzrost gruczołów mlecznych w ciąży.
Mlekotwórczy wpływ ma hormon przedniego płata przysadki mózgowej – prolaktyna.
Utrzymanie laktacji poprzez ssanie. Mleko produkowane tuż po porodzie to siara – bardzo
kaloryczne, zawiera białka odpornościowe.

1. Ciąża

 Samice w czasie ciąży należy otoczyć szczególną opieką.
 Wyeliminować ze środowiska wszystkie czynniki, które mogą być źródłem stresu.
 Ograniczyć manipulację i zmianę klatek
 Odpowiednie warunki do porodu – dodatek materiału na gniazdo
 Żywienie.

Dziedziczenie płci u ssaków

Samica

Samiec

X X

X Y

X X

X Y

XX

XY

2. Oznaczanie płci

a) metoda anogenitalna – odległość otworu odbytowego od wzgórka płciowego

(noworodki myszy: samice 1,5 mm, samce 3 mm)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 23 z 37

b) metoda sutkowa – obecność lub brak zawiązków gruczołów mlecznych (10 dniowe

młode)

c) dorosłe – zewnętrzne narządy płciowe.

3. Czynniki wpływające na wynik doświadczenia

Czynniki środowiskowe

Genotyp

Fenotyp

przygotowanie do doświadczeń

metodyka doświadczeń

Dramatyp

WYNIKI DOŚWIADCZENIA

Standaryzacja czynników środowiskowych

a) warunki hodowli zwierząt laboratoryjnych

a. Pory roku



Dzień/noc



Temperatura



Wilgotność



Ciśnienie

b. Pożywienie
c. Wyposażenie klatek i obsługa
d. Czynniki socjalne



Zapach



Dźwięki

e. Status higieniczny

b) okres przygotowawczy do doświadczenia
c) metody i techniki eksperymentu
d) wiek zwierzęcia i masa ciała

Oświetlenie

 optymalne natężenie – 60 luksów (natężenie 1000-2000 wywołuje ślepotę)
 odległość od źródeł światła – szczególnie istotna u zwierząt albinotycznych
 ciemność – szyszynka pobudzona do produkcji enzymu HIOMT – synteza melatoniny

–hamowanie wydzielania z podwzgórza LHRH – hamowanie działania przysadki
mózgowej.

Temperatura – 20-22



C (strefa obojętności cieplnej – charakterystyczna dla gatunku –

oddawanie i wytwarzanie ciepła optymalne).
Wilgotność – optymalna dla zwierząt laboratoryjnych wynosi około 55



5% wilgotności

względnej (powiązanie z temperaturą)
Ciśnienie – czynnik bardzo trudny do standaryzacji, regulowany systemami wentylacyjno-
klimatyzacyjnymi.
Skład powietrza – właściwy skład powietrza osiąga się przez określoną liczbę wymian
powietrza na godzienę (pomieszczenie o kubaturze 60 m

3

powinno mieć 10-20 wymian w

ciągu godziny; powietrze filtrowane przez zespół 3 filtrów.
Dobowy rytm aktywności

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 24 z 37

4. Elementy prawidłowego żywienia

Człowiek:

 skład pokarmu
 jakość
 urozmaicenie

!!!

Zwierzęta laboratoryjne

 skład pokarmu
 jakość
 standaryzacja

Podział zwierząt ze względu na sposób odżywiania

1. wszystkożerne – myszy, szczury, chomiki
2. roślinożerne – świnki morskie nornica ruda, króliki
3. mięsożerne – koty, psy

Żywienie:

1. Białka

a. Materiał budulcowy
b. Udział w procesach fizjologicznych (enzymy)

2. Węglowodany

a. Materiał energetyczny

3. Tłuszcze

a. Materiał energetyczny
b. Źródło nienasyconych kwasów tłuszczowych
c. Rozpuszczalniki niektórych witamin (A D E K) ułatwiające ich przyswajanie

4. Składniki mineralne

a. Makroelementy (wapń, fosfor, sód, chlor, potas, magnez)
b. Mikroelementy (żelazo mangan cynk miedź jod fluor)

5. Witaminy – niezbędne do prawidłowego przebiegu procesów życiowych
6. Woda

a. Składnik komórek i tkanek ciała
b. Rozpuszczalnik wielu związków chemicznych
c. Umożliwia przebieg wszystkich reakcji związanych z przemianą materii
d. Zawartość wody w organizmie zwierząt wynosi 50-80% i dlatego musi być

ciągle uzupełniana – zwierzęta lepiej znoszą głód niż niedobór wody.

Pełnowartościowa granulowana pasza standardowa:

 Pasza bytowa – dorosłe i odsadzone młode
 Pasza hodowlana – pary w rozrodzie, samice w okresie laktacji (wysokobiałkowa)

Stały dostęp do wody (filtr ceramiczny)
MBOA – 6 metoxybenzoxazolin (ziolone kiełki owsa)

5. Wyposażenie klatek

- wielkość klatek znormalizowana dostosowana do wielkości zwierzęcia
- materiał przeźroczysty (myszy, szczury), matowy (nornice rude)
- ściółka – wióra drzew iglastych – olejki eteryczne o działaniu bakteriostatycznym i
dezynfekującym
- wymiana – dostosowana do potrzeb zwierząt (zbyt częsta hamuje przyrost masy ciała)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 25 z 37

Zachowania stereotypowe:

 Niezmienny wzór zachowania
 Regularnie powtarzający się
 Pozornie bezużyteczny

Rodzaje:

 Wspinanie się
 Podskoki (jumping behavior)
 Poruszanie się po torze w kształcie

ósemki

Jumping behavior może być wyeliminowany jeśli do klatki dołożymy elementy ze środowiska
naturalnego.

6. Obsługa zwierząt laboratoryjnych
Stały kontakt zwierząt z człowiekiem redukuje objawy strachu, lęku, napięcia i agresywności.

Obsługa:

 Wszelkie czynności związane z obsługą zwierzętarni (sprzątanie, dezynfekcja,

karmienie, wymiana klatek, mycie regałów)

 Zabiegi ściśle hodowlane (kojarzenie, kontrola stanu hormonalnego samic,

sprawdzanie wykotów, odsadzanie młodych, ważenie)

7. Czynniki socjalne

 Pochodzące od osobników innego gatunku (drapieżca) – reakcje obronne, opóźnienie

dojrzewania płciowego

 Pochodzące od osobników tego samego gatunku – regulacja behawioru i fizjologii

rozrodu

 Rodzaje:

o

Węchowe

o

Dźwiękowe – dźwięki słyszalne i ultradźwięki.

8. Węch w życiu zwierząt:
Zwierzęta dzielimy na:

 Makrosmatyczne

o

Owczarek niemiecki (

1 mld kom receptorowych)(pow. nabłonka węchowego 15 cm

2

),

o jamnik (110 mln),
o gryzonie

 Mikrosmatyczne

o

Człowiek (40 mln) (pow. 2-3 cm

2

)

 Anosmatyczne

o Walenie (?) (pow. 0 cm

2

)

Układy węchowe

a) główny układ węchowy – analizator cząsteczkowy substancji pochodzących ze

środowiska naturalnego, m.in. decyduje o zdolności zwierząt do odszukania pokarmu;
zakończenia nerwowe biegną do MOP i wzgórza.

b) dodatkowy układ węchowy (vomeronasalny, Jacobsona) – odbiera bodźce typu

feromony; zakończenia nerwowe biegną do AOB i podwzgórza.

c) organ Rodolio-Masera (przegrodowy) – organ wczesnego postrzegania; zakończenie

nerwowe biegną do MOB

d) jedna gałązka nerwu trójdzielnego – lotne substancje o charakterze drażniącym,

zakończenia nerwowe biegną do rdzenia kręgowego.

e) nerw krańcowy zakończenia nerwowe biegną do MOB i AOB?

MOB – główna opuszka węchowa, AOB – dodatkowa opuszka węchowa.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 26 z 37

WYKŁAD 5.

1. Rola węchu i układów węchowych w biologii ssaków

a) odszukiwanie pokarmu
b) identyfikacja gatunku – pojedyncze osobniki, populacje
c) kontrola terytorium (znakowanie)
d) ustalanie hierarchii socjalnej w populacji
e) Alarm – sygnalizowanie niebezpieczeństwa
f) Orientacja w terenie
g) Rozród

i. Identyfikacja płci

ii. Stymulacja układu hormonalnego

iii. Komunikacja między matką a potomstwem

Węch w życiu zwierząt

zwierzęta tego samego gatunku (feromony)
ludzie
środki czystości

2. Feromony (Karlson i Lusher, 1959)

Feromony są to związki chemiczne lub mieszanina kilku substancji, które produkowane i

wydzielane przez jednego osobnika stymulują układ węchowy innego osobnika i
wywołują określoną reakcję bądź behawioralną bądź hormonalną.

Sygnalizujące

Feromon atrakcyjności seksualnej (dobór partnera)
Feromon agresywności

 Zapoczątkowujące (modyfikujące)

o

Regulacja dojrzewania płciowego

o Regulacja cyklu astralnego
o

Blok ciążowy

 Produkcja feromonów – pod kontrolą hormonów, pokarmu i bakterii.

Udział bodźców węchowych w rozrodzie myszy

DAWCA

BIORCA

Samica

Samiec

Samica

Dojrzewanie płciowe -

Cykl astralny -

Dojrzewanie płciowe +

Poziom LH +

samiec

Dojrzewanie płciowe +

Cykl astralny +

Blok ciążowy +

Dojrzewanie płciowe -

Agresywność +

Samice nornicy rudej rozpoznają b szybko wykastrowanego samca. Po podaniu mu
testosteronu, samica nie rozróżnia go z normalnymi samcami.

Blok ciążowy – nie dochodzi do zapłodnienia kom jajowej. Od kopulacji do 4 dnia jeśli
samica ma kontakt z innym samcem to kom jajowa nie zagnieździ się w macicy –
zablokowanie ciąży – kopulacja z innym samcem (lepszym)

Samica zainteresowana

o

Feromon atrakcyjności u samców myszy produkuje gonada.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 27 z 37

o Wysoki poziom w hierarchii
o

Walka o samice pomiędzy samcami i na odwrót

o

Młode samce pojone:

o Woda – wolniej dojrzewają płciowo
o

Moczem (białko nośnik feromonów) – szybciej

o

Opóźnienie: samice młode dojrzewające z samicami starymi wykazują opóźnienie
dojrzewania płciowego – mniejsza ilość rui

Narząd vomeronasalny u ludzi:

Bdb rozwinięty w życiu płodowym
U dorosłego człowieka na przegrodzie nosowej
Nie opisano nerwów vomeronasalnych

3. Dźwięki
Pochodzenie:

o

Obsługa (ludzie, sprzęt)

o

Osobniki innego gatunku (drapieżca)

o Osobniki tego samego gatunku

Rodzaje:

Ultradźwięki
(częstotliwość powyżej 20
KHz) delfiny, psy,
nietoperze, gryzonie
o B wysokie piski.
o

Mała długość fali

o

Silnie tłumione przez
ośrodek, odbijane na
granicy ośrodków

o

Przenoszone na małe
odległości

o

Słyszalne w bliskim
otoczeniu

Słyszalne dla
ucha ludzkiego
(częstotliwość 16
Hz – 20 KHz)

Infradźwięki
(częstotliwość poniżej 16
Hz) słonie, tygrysy.
o B niskie, basowe
o

Duża długość fali

o

Słabo tłumione przez
ośrodek

o

Rozchodzą się na
znaczne odległości

o

Słyszalne na większym
obszarze.

Dźwięki emitowane są przez zwierzęta:

o W sytuacjach stresowych (chwytanie, zmiana klatek)
o

W czasie oddziaływań socjalnych

o

Związane z rozrodem (kontakty seksualne, kontakt matki z potomstwem)

1954 rok – opisanie pierwszych ultradźwięków u małych ssaków innych niż nietoperze:
szczury – 23-28 KHz – 1-2 sekundy
1956 rok – stwierdzenie emisji ultradźwięków u młodych gryzoni myszy i szczurów w reakcji
na stres (wychłodzenie, głód).

Produkcja ultradźwięków u gryzoni:
Dorosłe: bezpośredni kontakt, behawior seksualny, penetracja otoczenia.
Młode: stres izolacji od gniazda i matki; stres zimna, głodu innego zapachu.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 28 z 37

4. Ocena stanu higienicznego zwierząt laboratoryjnych

Badania w kierunku wykrycia ektopasożytów

1 x w roku

Badania w kierunku wykrycia endopasożytów

1 x w roku

Badania w kierunku wykrycia wirusów

1 x w roku

Badania w kierunku wykrycia bakterii i grzybów 2 x w roku

Zwierzęta do badań wybiera się losowo (samice i samce, młode i stare, aktywne rozrodczo i
nieaktywne).

Techniki symptomatologiczne oceny stanu zdrowia zwierząt laboratoryjnych

a) obserwacja zmian w zachowaniu zwierząt

 mała/bardzo mała aktywność lokomotoryczna
 duża/bardzo duża aktywność lokomotoryczna
 zwierzę izoluje się od pozostałych
 zmiana temperamentu
 zmniejszony apetyt
 zmiana masy ciała

b) obserwacja zmian w wyglądzie zewnętrznym
c) samopoczucie zwierząt

 ciało i wydzieliny nietypowo zimne
 ciało i wydzieliny nietypowo ciepłe
 suche włosy sierści

d) obserwacja zmian w mikrośrodowisku zwierząt

 brak wydalania moczu i kału
 oznaki krwawienia
 ślady biegunki
 ślady wymiotów
 brak śladów pobierania wody i pożywienia

Podział zwierząt zależnie od ich statusu higienicznego:

1. Zwierzęta gnotobiotyczne – u których wszystkie wykrywalne formy zmiany życia są

znane

a) zwierzęta bezbakteryjne – wolne od wszystkich wykrywalnych form życia
b) zwierzęta mikrobiologicznie zdefiniowane – biologicznie zdefiniowane pod

względem towarzyszących form życia

2. Zwierzęta agnotobiotyczne – u których wykrywalne formy żywych organizmów są
poznane zaledwie częściowo lub też są zupełnie nieznane

a) Zwierzęta wolne od specyficznych patogenów (SPF) – czyli wolne od

określonych, specyficznych dla danego gatunku patogenów.

b) Zwierzęta konwencjonalne

5. Standaryzacja warunków doświadczenia

Genotyp
Wiek zwierzęcia - w miarę ujednolicony
Masa zwierzęcia – w miarę ujednolicona
Dobowy rytm aktywności – cecha charakterystyczna dla danego gatunku
Stan zdrowia

6. Zwierzętarnie

 Oddzielny budynek lub umieszczony tak, aby można było stworzyć strefę izolacyjną

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 29 z 37

 Na jednej kondygnacji
 Automatycznie regulowana temperatura, oświetlenie, wilgotność (własne generatory

prądu)

 Pokoje hodowlane powinny być pozbawione okien
 Oświetlenie sztucznym światłem o natężeniu w klatkach nie przekraczającym 60

luksów

 W pomieszczeniach hodowlanych na wys 1m nad podłogą natężenie światła powinno

wynosić 300-450 luksów i nie przekraczac 700 luksów na wys 2m

 Zapewniona winna być dobra cyrkulacja powietrza
 Nawiew powietrza z góry na dół (16-20 wymian na godz)
 Regały, na których ustawia się klatki powinny być zbudowane z nierdzewnych

ruchomych elementów, łatwych do utrzymania w czystości.

 Klatki wykonywane są z tworzywa sztucznego (matowe, przeźroczyste)odpornego na

działanie temperatury sterylizacji (150



C) oraz środków myjąco-dezynfekujących.

 Pokrywy klatek wykonane z nierdzewnych prętów z wgłębieniem na pasze i poidełko.

Ze względu na zakres zadań zwierzętarnie mogą być:

c) Hodowlane – namarzanie materiału zwierzęcego
d) hodowlano-eksperymentalne – zwierzęta hodowane dla potrzeb badawczych

placówki prowadzącej zwierzętarnie

e) eksperymentalne – nastawione wyłącznie na prowadzenie doświadczeń na

zwierzętach pochodzących z zakupu

W zależności od rodzaju prowadzonych badań wyróżnia się dwa typy zwierzętarni
eksperymentalnych:
a) do pracy ze zwierzętami zdrowymi
b) do pracy z materiałem zakaźnym stanowiącym zagrożenie dla człowieka.

W zależności od kategorii zdrowotnej zwierząt różny jest standard higieniczny w jakim są one
utrzymywane.
1. Częściowa bariera sanitarna – zwierzęta kategorii konwencjonalnej – ochrona zwierząt
przed nieprzewidzianymi zakażeniami, wymagana jest pewna izolacja tych zwierząt od
wpływu środowiska zewnętrznego (sterylizacja ściółki, klatek i sprzętu hodowlanego,
podstawowe zasady higieny – zmiana odzieży i obuwia na ochronne, mycie rąk)
2. Całkowita bariera sanitarna (za barierą) – zwierzęta kategorii SPF (wolne od
określonych patogenów specyficznych dla gatunku) – pomieszczenia ściśle izolowane od
środowiska zewnętrznego, dostęp do pomieszczeń jedynie przez system śluz, cały sprzęt
(regały, klatki, poidełka), pasza i wióra wyjałowione w specjalnych przelotowych
autoklawach lub przez działanie ozonem czy promieniami ultrafioletowymi, personel winien
korzystać z prysznica, wymieniać odzież na wyjałowioną, stosować ochronne obuwie,
rękawice, czapeczkę osłaniającą włosy, maseczkę na nos i usta.
4. Boksy z laminarnym przepływem powietrza – nowszy sposób dla utrzymania zwierząt
kategorii SPF (specific pathogen free) – boksy zapewniają możliwość utrzymywania zwierząt
należących do różnych szczepów a nawet gatunków.
4. Izolatory – zwierzęta gnotobiotyczne (germ free) – warunki całkowicie jałowe, obsługa
zwierząt (podawanie paszy, sprzętu, wiórów musi odbywać się sterylnie poprzez śluzy),
wszelkie manipulacje wykonuje się poprzez wmontowane w izolatorze rękawice.

Strefy zwierzętarni:

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 30 z 37

1. Część hodowlano-eksperymentalna (zamknięta) – pomieszczenia ze zwierzętami,

podręczny magazyn na czyste wióra, wysterylizowany sprzęt hodowlany i pasza,
pomieszczenie laboratoryjne, w którym przeprowadza się zabiegi

2. Część gospodarczo techniczna (otwarta) – zmywalnia, sprzęt do sterylizacji paszy i

wiór, filtry do wody, agregat prądotwórczy.

3. Część socjalno-rekreacyjna (otwarta) – pokoje pracowników, laboratoria

mikrobiologiczne, pomieszczenia administracyjne.

7. Doświadczenia na zwierzętach a postęp w medycynie

50% nagród Nobla w dziedzinie medycyny to za badania z wykorzystaniem zwierząt
laboratoryjnych.
Wykrycie antygenów – droga do przeszczepów.

 Szczepionki
 Hormony syntetyzowane In vitro
 Środki do znieczulenia miejscowego
 Witaminy
 Antybiotyki
 Leki antymalaryczne
 Chemioterapia białaczki i raka
 Leki przeciwko schizofrenii, uspakajające i antydepresyjne
 Prostaglandyny
 Leki immunosupresyjne
 Obecnie – doświadczenia nad lekami przeciwko nowotworom i AIDS

8. Mysie modele ludzkich nowotworów

USA – komitet zatwierdzający mysie modele do badania ludzkich nowotworów
Kryteria zatwierdzania mysich modeli:



Przydatność danego modelu do badania określonego nowotworu



Biologia (genom) modelu



Cechy modelu odpowiadające nowotworowi ludzkiemu

Nowotwory człowieka:



Gruczołu mlecznego – około 100 mysich modeli



Prostaty – kilka



Szyjki macicy – jeden



Układu krwiotwórczego – myszy AKR

W Europie jest 30 tys. Substancji chemicznych produkowanych i rozprowadzanych w ilości przekraczającej
1000 kg rocznie – do przetestowania ich toksyczności potrzeba ok. 13 mln zwierząt.

WYKŁAD 6.

1. Bioetyka (Bios – życie, Etos – obyczaj)
Część biologii, która zajmuje się wykorzystaniem możliwości nauk biologicznych w celu
uzyskania – przy ich właściwym użyciu – lepszej jakości życia.
Bioetyka omawia rozmaite sytuacje związane z ingerencją człowieka w fenomen życia.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 31 z 37

Źródła norm etycznych w stosunku do zwierząt:



Przekonanie o podobieństwie ludzi do zwierząt



Pragmatyzm



Bezpośrednie nastawienie na człowieka

Tezy etyki w odniesieniu do zwierząt



Życie jest wartością samą w sobie



Bogactwo form życia jest wartością samą w sobie



Zwierzę odczuwa tak ból jak i stres psychiczny



Zwierzę odczuwa lęk przed człowiekiem

Program 3R – 1959 (William Russell i Rex Burch)

1. Reduction – zmniejszenie liczby używanych do doświadczeń, tak by przynosiły

pożądane efekty przy użyciu jak najmniejszej liczby zwierząt (metody statystyczne,
rachunek prawdopodobieństwa)

2. Replacement – (zastąpienie) metody alternatywne: hodowle komórek i tkanek In

vitro, modelowanie zjawisk biologicznych.

3. Refinement – doskonalenie metod doświadczalnych (humanitarne zakończenie badań

– przerwanie doświadczeń z chwilą uzyskania odpowiednich danych).

2. Metody alternatywne w dydaktyce:
Definicja: pomoce naukowe lub określony sposób nauczania eliminujące wykorzystanie
zwierząt w procesie nauczania albo uzupełniające już istniejącą humanitarną edukację.
Humanitarna edukacja w naukach przyrodniczych oznacza:



Postępowe nauczanie wykorzystujące humanitarne metody alternatywne.



Nie krzywdzenie zwierząt oraz prawo studentów do wolności sumienia

Metody alternatywne w nauce:



Ograniczenie cierpienia zwierząt



Zwiększenie wiarygodności wyników



Bardzo kosztowne ich opracowanie

Rodzaje metod alternatywnych:



Modele i symulatory



Film i wideo



Multimedialne symulacje komputerów



Eksperymenty prowadzone przez studentów na sobie nawzajem



Zwłoki zwierzęce pozyskane w sposób etyczny



Praktyka kliniczna



Metody In silico – komputerowe metody interakcji różnych układów do analizy

aktywności leków



Metody In vitro



Biofotonika

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 32 z 37

Modele i symulatory

Proste modele i urządzenia do ćwiczeń z
chirurgii

Modele podstawowe – nauka anatomii,
prawidłowe obchodzenie się ze
zwierzętami

Urządzenia do ćwiczeń z chirurgii –
modele skóry, narządów wewnętrznych,
kończyn umożliwiające studentom
koordynację oko-ręka, stosowanie narzędzi
chirurgicznych i różnych technik np.
zakładanie szwów.

Skomputeryzowane manekiny


Manekiny – służą do nauczania takich
umiejętności jak: cewnikowanie,
wkłuwanie się w żyły obwodowe,
intubacje, nakłucie klatki piersiowej.

Film i wideo



Forma bierna może być skutecznym źródłem podstawowych informacji



Np. film przedstawiający sekcję zwłok człowieka jest doskonałą formą szkolenia
studentów zanim będą samodzielnie wykonywać taką sekcję na zwłokach uzyskanych
w sposób etyczny.

Multimedialna symulacja komputerowa:



Wirtualna sekcja zwłok



Symulacja technik klinicznych



Praktyczna nauka histologii



Budowa układów wewnętrznych



Wirtualne laboratoria umożliwiające przeprowadzenie rozmaitych doświadczeń

Zalety takiej symulacji:



Każdy obraz można powiększyć lub zmniejszyć



Można usuwać różne tkanki, układy patrząc na efekt swoich manipulacji



Można regulować zaciemnienie/przezroczystość narządów co umożliwia przyjrzenie
się ich budowie i zależnością strukturalnym



Studenci mogą pracować w swoim własnym rytmie, mogą powtarzać wybrane przez
siebie fragmenty ćwiczeń tak długo aż uzyskają pewność swoich umiejętności (jedyne
ograniczenie to czas trwania zajęć)

Symulacja komputerowa powinna być tam gdzie to możliwe: stosowana wraz z
doświadczeniem pracy z ludźmi lub zwierzętami.
Technologia powinna spełniać rolę ważnego, ale jednak narzędzia, a nie stanowić
alternatywę dla rzeczywistości.

Eksperymenty prowadzone przez studentów na sobie nawzajem:



Dobra, nieinwazyjna i humanitarna metoda alternatywna



Ludzki organizm można wykorzystywać w procesie nauczania wszystkich nauk
biologicznych



Proste eksperymenty, np. zażycie środka moczopędnego, rejestrowanie zmian
fizjologicznych i biochemicznych po wykonaniu ćwiczeń fizycznych.



Złożone testy, np. pomiary szybkości przewodnictwa nerwowego z wykorzystaniem
aparatury podłączonej do osoby

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 33 z 37

Zwłoki zwierzęce pozyskane w sposób etyczny

 Nauka anatomii organizmów zwierzęcego i ludzkiego nie byłaby pełna bez

uczestnictwa w zajęciach praktycznych z wykorzystaniem ciała i/lub tkanek

 Ważne dla przyszłych chirurgów
 „pozyskane w sposób etyczny” – oznacza, że zwierzęta nie były powołane do życia i

zabite w celu pozyskania zwłok na zajęcia, ale zmarły naturalnie, lub w wypadku lub
zostały uśpione z powodów medycznych.

Praktyka kliniczna

 Studenci medycyny w trakcie nauki zawodu muszą mieć kontakt z prawdziwymi

pacjentami

 Kontakt ten jest najczęściej poprzedzony nauką właściwego postępowania ze

zwierzętami laboratoryjnymi

 Nauka kastracji i owarlektomii szczególnie ważna dla studentów weterynarii – są to

dwa najczęściej wykonywane zabiegi chirurgiczne.

Metody In vitro
Badanie procesów biologicznych w sztucznych warunkach, poza organizmem

 Hodowla komórek – hodowla z zawiesiny komórkowej w jednej warstwie, w

zawiesinie, na mikronośnikach – wykorzystywane do poznawania efektów
farmakologicznych leków, do badań fizjologii błon komórkowych, do cytologii tkanek
i organów – hodowla komórek macierzystych umożliwia zastępowanie różnych tkanek
w organizmie np. sztuczną skórę – pierwszy produkt inżynierii tkankowej.

 Hodowla tkanek – obejmuje hodowle narządowe (transplantologia), przestrzenne,

kokultury organotypowe, modele tkankowe i narządowe.

Linia komórkowa – jest to populacja komórek powstająca z hodowli pierwotnej po pierwszym
pasażu.
Pasażowaniem nazywa się przeniesienie komórek z dotychczasowego naczynia hodowlanego
do nowego. Po trzecim pasażu zwykle linia komórkowa staje się stabilna, co oznacza, że jej
komórki mają określone tempo proliferacji. Linia komórkowa ma zwykle szybsze tempo
proliferacji niż hodowla pierwotna.

Podział hodowli komórkowych:

1. pierwotne – uzyskuje się z tkanki płodowej lub tkanki narządowej młodego lub

dorosłego osobnika. Hodowle takie zawierają komórki diploidalne. Mają ograniczoną
żywotność (do kilku pasaży)

2. półciągłe linie komórkowe – zawierają komórki wywodzące się z płodowej tkanki

ludzkiej lub zwierzęcej. Hodowle takie mają prawidłowy kariotyp diploidalny. Czas
życia ograniczony zwykle do 50 pasaży.

3. ciągłe linie komórkowe – zawierają komórki wywodzące się z tkanek ludzkich lub

zwierzęcych, prawidłowych lub zmienionych nowotworowo. Komórki zawierają
nieprawidłową liczbę chromosomów. Mogą się mnożyć w nieskończoność.

Klasyfikacja hodowli

1. Hodowle pierwotne

a. Zakładane z materiału pobranego bezpośrednio z organizmu (z fragmentów

uzyskanych mechanicznie bądź z zawiesiny powstałej po strawieniu enzymami

b. Kom po przyczepieniu się do dna naczynia tworzą najpierw różnej wielkości

kolonie, które proliferując tworzą jedną warstwę.

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 34 z 37

c. Dochodzi do kontaktowego zahamowania wzrostu komórek – hodowla starzeje

się i obumiera

d. W hodowlach kom nowotworowych i linii komórkowych zahamowanie

kontaktowe nie występuje

2. Hodowle w zawiesinie

a. W ten sposób mogą być hodowane linie komórkowe i komórki nowotworowe,

ponieważ ich wzrost nie jest uzależniony od przyczepiania się do podłoża

b. Warunkiem zadowalającej proliferacji jest stałe utrzymywanie w ruchu

pożywki

c. W laboratorium hodowle takie prowadzi się w specjalnych naczyniach z

wbudowanym mieszadełkiem magnetycznym i plastikowymi wiosełkami
poruszającymi zawiesinę komórkową.

3. Hodowle narządowe

a. Hodowle całych narządów lub ich fragmentów
b. Naturalna interakcja wszystkich elementów komórkowych jest zachowana
c. Warunkiem udanej hodowli jest zachowanie krytycznej wielkości narządu, od

której zależy penetracja tlenu w głąb tkanek

d. Wyniki są bliskie sytuacji panującej In vivo

4. Hodowle na mikronośnikach

a. Hodowle komórek przyczepionych do kulek dekstranowych, żelatynowych,

szklanych lub z materiałów plastikowych

b. Mikronośniki zapewniają olbrzymią powierzchnię wzrostu w małej objętości

pożywki

5. Hodowle przestrzenne

a. Hodowle, w których odtworzono wzajemne przestrzenne kontakty między

komórkami

b. Są rezultatem najnowszych badań związanych z poszukiwaniem modeli

naśladujących tkanki i narządy In vivo

Zalety hodowli tkanek:

o Kontrola środowiska można ustalać i mierzyć pH temp ciśnienie osmotyczne,

ciśnienie tlenu i CO

2

o

Warunki fizjologiczne można utrzymywać na stałym poziomie – skład pożywki

o

Możliwość bezpośredniego eksperymentowania na komórkach

o

Możliwość badania funkcji i reaktywności poszczególnych typów komórek budującyh
tkanki i narządy o strukturze bardzo złożonej.

o

Możliwość bezpośredniego badania interakcji poszczególnych typów komórek
wchodzących w skład tkanek i narządów.

o

Powtarzalność wyników hodowli

o

Koszt prowadzenia badań In vitro jest znacznie niższy niż przeprowadzanych na
zwierzętach

o

Mniej problemów natury etycznej i moralnej niż w przypadku badań na zwierzętach

Ograniczenia hodowli tkanek:

o

Konieczność utrzymania ścisłej aseptyki bowiem kom proliferują wolniej niż bakterie,
drożdże i grzyby.

o

Jest to system znacznie upraszczający naturalne środowisko ponieważ kom są
odizolowane od innych typów kom, z którymi współdziałają w obrębie tkanki

o

Masowe namnażanie kom w biotechnologii pociąga za sobą duże koszty
(wyhodowanie 100g tkanki wymaga skali przemysłowej)

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 35 z 37

o

Niestabilność jest dużym problemem dotyczącym linii ciągłych wynikającym z
aneuploidalnego składu chromosomów.

Laboratoryjna hodowla kom zwierzęcych wykorzystywana jest do:

o

Badań nad nowotworzeniem

o

Diagnostyki wirusów

o

Innych badań podstawowych w biologii

BIOFOTONIKA

o

Opiera się na genetycznym zmodyfikowaniu badanych komórek

o Wprowadza się do ww kom zmodyfikowany gen kodujący lucyferazę (tj. enzym

odpowiedzialny za świecenie świetlików).

o

Ww kom i ich potomne mają zdolność do świecenia

o

Tak zmienione kom np. nowotworowe, wprowadza się do organizmu, a
specjalistyczna aparatura rejestrująca fotony pozwala śledzić ich proces namarzania
się pod wpływem różnych środków chemicznych lub farmakologicznych i to na długo
zanim rozwinie się wyczuwalny guz.

o

Metoda eliminuje ból i cierpienie

Warunki wstępne badań z użyciem zwierząt laboratoryjnych

o

Skompletować dane bibliograficzne dotyczące prowadzonych badań

o

Skompletować wyniki testów fizyko-chemicznych

o

Skompletować wyniki testów In vitro

o

Określić test statystyczny

Rozwój ustawodawstwa o ochronie zwierząt
1924- Anglia
1928 – Polska – rozporządzenie prezydenta Rzeczpospolitej, uzupełnione w roku 1959
rozporządzeniem ministra Szkolnictwa Wyższego – 12 artykułów zakazujących znęcania się
nad zwierzętami, a jednocześnie zezwala na doświadczenia na zwierzętach
1978 – USA
1997 – Polska – Ustawa o Ochronie Zwierząt
2005- Polska – Ustawa o doświadczeniach na zwierzętach

Organizacje:
1956 – Międzynarodowy Komitet ds. Zwierząt Laboratoryjnych (ICLA)
1961 – Polska
1079 – Międzynarodowa Rada ds. Wiedzy o Zwierzętach Laboratoryjnych (ICLAS)

Komitet/Rada określa:
- normy prawne eksperymentowania na zwierzętach
- warunki utrzymania i hodowli zwierząt laboratoryjnych
- sposób przeprowadzania doświadczeń

1986 – 11 państw założycieli Rady Europy podpisuje Europejską Konwencję w sprawie
ochrony zwierząt kręgowych wykorzystywanych do celów naukowych i doświadczalnych
1994 – UJ – Stała Rektorska Komisja ds. Bioetyki Doświadczeń na Zwierzętach
2000 – Krajowa Komisja Etyczna ds. Doświadczeń na Zwierzętach

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 36 z 37

3. KKE powołała 8.05.2000 17 Lokalnych Komisji Etycznych. W Krakowie to:

o I LKE przy UJ (podlega mu: AP, AR, UJ, Instytut Ochrony Przyrody i Instytut

Systematyki i Ewolucji zwierząt PAN)

o II LKE przy Instytucie Farmakologii PAN

Wybrane uchwały KKE dotyczące doświadczeń na zwierzętach

o

Przeprowadzanie doświadczeń poza granicami Polski wymaga dodatkowo stosownego
zezwolenia wymaganego prawem kraju, w którym doświadczenia będą prowadzone

o

Lista najmniej bolesnych metod znakowania zwierząt

o

Nowa skala inwazyjności

Wykorzystanie zwierząt w celach dydaktycznych:
Wykorzystanie zwierząt laboratoryjnych w dydaktyce jest niehumanitarne, ale i przestarzałe.
Nie spełnia podstawowych zasad edukacji ponieważ:

o

Ćwiczenia powinny być proste, a ich wyniki przewidywalne

o

Program nauczania winien być powtarzalny

o

Materiały do nauczania nie powinny rozpraszać uwagi

Skala inwazyjności badań na żywych kręgowcach:

Przy uwzględnianiu stopnia inwazyjności danej procedury doświadczalnej należy
uwzględniać:

o

Nie tylko samą procedurę, ale także konsekwencje jej zastosowania w czasie
późniejszym np. iniekcja jakiegoś środka farmakologicznego może być bezbolesna,
ale może później wywołać cierpienie w wyniku reakcji na te substancje.

o

Gatunek zwierzęcia (poziom organizacji kognitywnej i emocjonalnej) ta sama
procedura może być różnie tolerowana przez różne gatunki.

o

Zastosowanie humanitarnego zakończenia doświadczeń prowadzących do śmierci

o

Możliwość zmniejszenia cierpień w przypadku inwazyjnych doświadczeń, po których
zwierzęta mają pozostać przy życiu, np. podanie środków przeciwbólowych.

Stopień I

o Procedury - nieinwazyjne - zwierzęta nie są narażone na cierpienie, badania

behawioralne

o

Warunki dopuszczalności projektu – zapewnienie dobrych warunków bytu i
bezpieczeństwa zwierząt

Stopień II

o Procedury – powodujące lekki, chwilowy ból, stres lub długotrwały, lekki dyskomfort

– chwilowe unieruchomienie, pobieranie krwi, iniekcje, podawanie środków w ilości
niewywołujących niekorzystnych reakcji drogą dożylną, domięśniową, podskórną,
dootrzewnową lub doustną, terminalne doświadczenia w głębokiej narkozie, z której
zwierze nie jest wybudzane lecz uśmiercane metodami zalecanymi przez KKE,
krótkotrwałe okresy deprywacji pokarmowej, odpowiadające okresom naturalnie
występującym dla danego gatunku w przyrodzie, uśmiercanie metodami
standardowymi zalecanymi przez KKE wywołującymi natychmiastową utratę
świadomości.

o

Warunki dopuszczalności projektu – jw. Oraz odpowiednie umiejętności osób
prowadzących doświadczenie

Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych.

Strona 37 z 37

Stopień III

o Procedury – powodujące umiarkowany ból/stres – wprowadzanie drenów, drobne

zabiegi chirurgiczne w znieczuleniu (np. biopsja, laparoskopia, usunięcie gonad),
podawanie nieletalnych dawek środków farmakologicznych, wstrzyknięcia dosercowe
i do klatki piersiowej, unieruchamianie na 15-60 min bez podania środków
znieczulających, narażenie na stresujące bodźce ale z możliwością ucieczki.

o

Warunki dopuszczalności projektu – jak dla st. II oraz uzasadnienie narażenia zwierząt
na poważny chwilowy lub długotrwały ból/stres

Stopień IV

o Procedury – powodujące silny ból/stres i zwykle nieodwracalne uszkodzenie ciała i

funkcji psychicznych – poważne zabiegi chirurgiczne w znieczuleniu ogólnym, stres
behawioralny – pozbawienie opieki matki, agresja, interakcja drapieżnik-ofiara,
unieruchomienie na kilka godzin, utrzymywanie przy życiu zwierząt okaleczonych po
poważnych zabiegach, testy toksykologiczne, wywoływanie chorób śmiertelnych
(choroby popromiennej, śmiertelnych chorób zakaźnych, genetycznych i
nowotworowych)

o

Warunki dopuszczalności projektu – jak dla st. III oraz dodatkowe uzasadnienie.

Stopień X

o Niedopuszczalne procedury – powodujące skrajne cierpienie np. używanie kurary i

pokrewnych związków do unieruchamiania zwierząt bez znieczulenia, używanie
środków zwiotczających bez znieczulenia, metody uśmiercania nie zalecane przez
KKE, poddawanie bardzo poważnemu stresowi lub szokowi, wyjątkowo inwazyjne
procedury chirurgiczne wywołujące bardzo poważne zmiany w organizmie, zadawanie
ran i oparzeń bez znieczulenia, zadawanie śmierci przez głodzenie, brak wody, przez
działanie ciśnienia, wywoływanie ostrych psychoz i agonistycznych zachowań
prowadzących do samookaleczeń i śmierci itd.

o Zezwolenie wydaje Krajowa Komisja Etyczna

Zasada dobrej praktyki laboratoryjnej

o

Jest to system jakości związany z procesem organizacji i warunkami w jakich winno
się przeprowadzać, nadzorować i archiwizować próbki oraz wyniki badań substancji
chemicznych

o

Muszą być stosowane, gdy wyniki badań mają służyć ocenie szkodliwości substancji
chemicznej dla zdrowia ludzi i środowiska.

o Winny być spełnione przez wszystkie jednostki organizacyjne wykorzystujące do

badań substancje chemiczne: farmakologiczne, medyczne, toksykologiczne.

Unia Europejska ustaliła, że badania toksyczności substancji chemicznej należy
przeprowadzać:

1. In vitro
2. In vivo

a. Na zwierzętach laboratoryjnych bezkręgowych
b. Na zwierzętach laboratoryjnych kręgowych
c. Na ludziach