Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 1 z 37
WYKA
AD 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 zwierzÄ…t 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:
rzÄ…d: gryzonie
rodzina: Myszowate
rodzaj: Szczur
Gatunek: Szczur norweski (Ratuus norvegicus)
Badania: toksykologiczne, żywieniowe, onkologiczne, fizjologiczne, farmakologiczne,
transplantologiczne, neurologiczne.
rzÄ…d: gryzonie
rodzina: Myszowate
rodzaj: Mysz
Gatunek: Mysz laboratoryjna (Mus musculus)
Badania: toksykologiczne, immunologiczne, genetyczne, radiologiczne, transplantologiczne,
standaryzacja szczepionek
rzÄ…d: 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.
rzÄ…d: gryzonie
rodzina: Myszowate
rodzaj: Åšwinki morskie
Gatunek: Åšwinka 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: zajÄ…cowate
rodzaj:
Gatunek: Królik (Oryctolagus cuniculus)
Badania: genetyczne, onkologiczne, immunologiczne, fizjologiczne, chirurgiczne,
bakteriologiczne.
Pierwotnie stosowano u nich zapłodnienie in vitro.
rzÄ…d: Parzystokopytne
rodzina: Åšwiniowate
Gatunek: Åšwinia 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, wÄ…troba, 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 °ðC dorosÅ‚e; 30-32 °ðC (prosiÄ™ta), wilgotność.
rzÄ…d: GrzebiÄ…ce
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
Åšwinka 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
Åšwinka 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
(5) (10) (12) (20)
rozwój
pierwsze odklejenie otwarcie oddzielanie
morfologiczny
siekacze małżowin oczu
usznych
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 więz
niach
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.
WYKA
AD 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
powodujÄ…cych 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:
-ð u gatunków zamieszkujÄ…cych efemeryczne, nieprzewidywalne warunki Å›rodowiska
-ð u gatunków żyjÄ…cych wyspowo
-ð u gatunków wystÄ™pujÄ…cych w niskich zagÄ™szczeniach.
Pojawia się wtedy, kiedy trudno o partnera, a koszty uniknięcia inbreedingu są wyższe niż
jego skutki np.
-ð koszty migracji w poszukiwaniu partnera
-ð koszty opóz
nienia rozrodu w oczekiwaniu na właściwego partnera
Mechanizmy uniknięcia kojarzenia w pokrewieństwie:
1. rozproszenie migracja z gniazd lub miejsc zimowania
2. opóz
nienie dojrzewania płciowego w obecności rodziców
3. hamowanie rozrodu
4. rozpoznawanie osobników spokrewnionych i unikanie kojarzenia z nimi
Rozpoznawanie osobników spokrewnionych: odpowiedz
behawioralna i/lub fizjologiczna w
stosunku do osobników spokrewnionego i obcego lub w stosunku do produkowanych przez
nie bodz
ców (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
-ð opisane u myszy i gerbili
-ð zjawisko efektu uÅ‚ożenia pÅ‚odu w macicy jest wynikiem transportu hormonów
płodowych między płodami
-ð Samice 2M majÄ… podwyższony o 30% poziom testosteronu w porównaniu z
samicami 2F => maskulinizacja
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 7 z 37
-ð Samce 2F majÄ… podwyższony także ok. 30% poziom estradiolu w porównaniu z
samcami 2M => feminizacja
-ð PÅ‚ody poÅ‚ożone pomiÄ™dzy samicÄ… a samcem majÄ… wartoÅ›ci poÅ›rednie testosteronu i
estradiolu.
Wpływ ułożenia zarodków w macicy na behawior dorosłych myszy:
a) samce  efekt feminizacji
żð rzadziej zapÅ‚adniajÄ… samice niż samce 2M
żð sÄ… mniej agresywne niż samce 2M
b) samice  efekt maskulinizacji:
żð póz
niej osiągają dojrzałość płciową
żð dÅ‚uższy cykl estralny
żð rzadziej wykazujÄ… pozycjÄ™ lordosis
żð sÄ… bardziej agresywne
żð wydajÄ… mioty z przewagÄ… samców
żð rzadziej preferowane przez samce
c) samce 1F i samice 1M - pośrednie
Skutki:
żð odlegÅ‚ość ano-genitalna (index AGD)
żð tempo dojrzewania pÅ‚ciowego
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 8 z 37
żð samiec wybiera samicÄ™ rujowÄ…, która w okresie pÅ‚odowym miaÅ‚a 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 siÄ™ w pierwszym pokoleniu kojarzeniem ze
sobÄ… 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 zwierzÄ…t 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
-ð metoda ano-genitalna (samica 0,1-1 mm; samiec 2-3 mm)
-ð 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 bodz
ce 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. CiaÅ‚a poniżej 25 °ðC.
Wybierając metodę eutanazji należy rozważyć uprzednie zastosowanie środków
uspakajajÄ…cych i znieczulajÄ…cych jako sposobu zredukowania strachu i stresu.
Środek znieczulający  preparat powodujący w sposób kontrolowany utratę zdolności do
odbierania wszelkich bodz
ców.
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 wykonujÄ…cej 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 z
renic
8. częstoskurcz serca
9. odruchowe skurcze mięśni szkieletowych powodujące dreszcze, drżenie lub inne
reakcje spazmatyczne.
Mechanizmy wywołania śmierci, dzielimy na FIZYCZNE i CHEMICZNE:
-ð bezpoÅ›rednie lub poÅ›rednie niedotlenienie
-ð bezpoÅ›rednia blokada oÅ›rodków nerwowych odpowiedzialnych za czynnoÅ›ci
życiowe
-ð fizyczne zatrzymanie aktywnoÅ›ci mózgu.
Dopuszczalne metody eutanazji:
1. metody fizyczne
-ð zastrzelenie (strzaÅ‚ wolnym pociskiem lub zablokowanym bolcem)
-ð ogÅ‚uszenie
-ð porażenie prÄ…dem (prÄ…d zmienny, 2 elektrody: na gÅ‚owie i na grzbiecie)
-ð dyslokacja krÄ™gów szyjnych
-ð dekapitacja
-ð maceracja z wykorzystaniem specjalistycznego urzÄ…dzenia posiadajÄ…cego
mechanicznie sterowane ostrza obrotowe (rozpad wiązań substancji
budujących organizm pod wpływem wody lub innych substancji ciekłych np.
enzymów litycznych)
-ð promieniowanie mikrofalowe (neurobiologia  doskonaÅ‚y sposób na
utrwalenie metabolitów mózgu bez utraty jego anatomicznej integralności).
2. metody chemiczne
-ð Åšrodki wziewne (rozpylane lub doprowadzane do specjalnych komór.
Preparaty chemiczne nie powinny posiadać nieprzyjemnego zapachu i nie
powinny być drażniące przy wdychaniu).
üð Tlenek wÄ™gla  wiąże siÄ™ z erytrocytami, powoduje niedotlenienie i
gwałtowną śmierć.
üð Dwutlenek wÄ™gla  w stężeniach powyżej 60% dziaÅ‚a jako Å›rodek
usypiający i wywołuje błyskawiczną utratę świadomości, w
stężeniach powyżej 70% wywołuje śmierć.
üð Halotan, izofluran  blokowanie funkcji ukÅ‚adu naczyniowo-
krążeniowego i oddechowego.
-ð Preparaty do iniekcji
üð Barbiturany  pentobarbitan sodu  blokowanie funkcji
ośrodkowego układu nerwowego, zatrzymanie akcji serca i
oddychania; dożylnie i dootrzewnowo.
Dopuszczalne metody eutanazji zwierzÄ…t 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
üð winna być przeprowadzona w oddzielnym pomieszczeniu  przejawy bólu stresu,
zdenerwowania, zwierzęta przekazują innym osobnikom przy pomocy substancji
zapachowych i ultradz
więków.
üð Personel przeprowadzajÄ…cy zabieg eutanazji winien być przeszkolony.
üð Pracownicy biorÄ…cy udziaÅ‚ w zabiegu eutanazji powinni cechować siÄ™
profesjonalizmem i wrażliwością.
üð Konieczność ograniczenia ruchu zwierzÄ…t przed eutanazjÄ…  Å›rodki uspakajajÄ…ce i
unieruchamiajÄ…ce
üð NarzÄ™dzia, wyposażenie oraz urzÄ…dzenia stosowane do ogÅ‚uszania lub uÅ›miercania
zwierząt powinny być po każdorazowym użyciu myte i dezynfekowane
üð Pomieszczenie, w których przeprowadza siÄ™ zabieg powinny być dokÅ‚adnie
posprzÄ…tane 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 zwierzÄ…t i ludzi wykonujÄ…cych zabieg eutanazji.
8. gaz cyjanowodorowy  blokuje wiązanie tlenu powodując trudności
oddechowe i gwałtowne drgawki, niebezpieczny dla osoby wykonującej
zabieg.
WYKA
AD 3.
I Testy behawioralne
üð poszerzajÄ… wiedzÄ™ o bioróżnorodnoÅ›ci
üð umożliwiajÄ… polepszenie warunków hodowania zwierzÄ…t
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
siÄ™ 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. WÅ‚asnej 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, obwÄ…chiwanie siÄ™, 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
Øð Å»eÅ„ski ukÅ‚ad rozrodczy skÅ‚ada
siÄ™ ze sromu, pochwy, szyjki i
trzonu macicy, jajowodów oraz
jajników.
Øð Srom otacza ujÅ›cie pochwy i
cewki moczowej, a także
obejmuje Å‚echtaczkÄ™.
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 14 z 37
Øð Pochwa jest kanaÅ‚em mięśniowym, który prowadzi od sromu do szyjki macicy.
Øð Szyjka macicy jest dość twarda i leży od spodu macicy. Podczas porodu szyjka
macicy mięknie i otwiera się, aby umożliwić urodzenie dziecka.
Øð MacicÄ™, znajdujÄ…cÄ… siÄ™ w miednicy, tworzÄ… głównie mięśnie ukÅ‚adajÄ…ce siÄ™
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 miesiÄ…czkowego.
Øð Jajniki, uÅ‚ożone 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.
Øð Jajowody Å‚Ä…czÄ… macicÄ™ z jajnikami. DojrzaÅ‚a 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:
·ð profaza 1 trwa dÅ‚ugo z powodu bloku
·ð ilość DNA jest wiÄ™ksza niż w interfazie(4c)
·ð u pÅ‚azów i owadów niektóre odcinki DNA zostajÄ… zwielokrotnione-amplifikacja DNA
·ð pewne geny wystÄ™pujÄ… w wielu kopiach
·ð fragmenty chromosomów dekondensujÄ… i tworzÄ… siÄ™ chromosomy
szczoteczkowe(czyli zachodzi transkrypcja w tych miejscach)
·ð rozpoczyna siÄ™ 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 siÄ™ plemnika do oocytu.Wtedy oba czynnki
zostają zdegradowane. U różnych organizmów drugi blok oocytu następuje w odmiennm
czasie.Dla przykładu:
·ð blok w metafazie 1 wystÄ™puje u rozgwiazd,niektórych pierÅ›cienic,owadów i
mięczaków;
·ð blok w metafazie 2-u ssaków,pÅ‚azów,ryb i lancetnika;
·ð brak zatrzymania mejozy-u jeżowca,parzydeÅ‚kowców
Etapy wzrostu i dojrzewania oocytu ssaków
etap podziału
stadium rozwoju
mejotycznego budowa pęcherzyka czas w ontogenezie
pęcherzyka
oocytu
poczÄ…tek
·ð oocyt 1-go rzÄ™du,
pierwszego
pÄ™cherzyk ·ð pÅ‚askie komórki
podziału, okres prenatalny
pierwotny folikularne
profaza przed
diplotenem
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 17 z 37
·ð oocyt 1-go rzÄ™du,
·ð 1 warstwa komórek
pęcherzyk diktioten profazy folikularnych,
okres prenatalny
pierwszorzÄ™dowy 1 ·ð bÅ‚ona podstawna,
·ð tkanka Å‚Ä…czna jajnika
·ð oocyt 1-go rzÄ™du,
·ð osÅ‚onka przejrzysta,
·ð 3 warstwy komórek
folikularnych
(w tym warstwa
pęcherzyk diktioten profazy od urodzenia do
ziarnista-
drugorzędowy 1 owulacji
najbardziej
zewnętrzna),
·ð bÅ‚ona podstawna,
·ð tkanka Å‚Ä…czna jajnika
·ð oocyt 1-go rzÄ™du,
·ð osÅ‚onka przejrzysta,
·ð kilka warstw
komórek
folikularnych,
·ð jama pÄ™cherzykowa
zbierajÄ…ca
pęcherzyk
diktioten profazy przesÄ…cz(ze poczÄ…tek cyklu
trzeciorzędowy
1 steroidami) mestruacyjnego
(dojrzewajÄ…cy)
z naczyń
krwionośnych
w tkance jajnika ,
·ð warstwa ziarnista,
·ð tkanaka Å‚Ä…czna
jajnika
·ð oocyt 2-go rzÄ™du,
·ð osÅ‚onka przejrzysta,
·ð kilka warstw tuż przed owulacjÄ…
komórek (owulowany jest
pęcherzykowych oocyt
pęcherzyk (wieniec w wieńcu
metafaza 2
Graafa(dojrzały) promienisty), promienistym
·ð wzgórek jajonoÅ›ny, po rozerwaniu
·ð jama pÄ™cherzyka, wzgórka
·ð warstwa ziarnista, jajonoÅ›nego)
·ð tkanka Å‚Ä…czna jajnika
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
uwalniajÄ…ce 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 sterujÄ… 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 ciÄ…gu roku
2. Poliestralne  ruje powtarzajÄ… siÄ™ cyklicznie w ciÄ…gu sezonu rozrodczego (dzikie)
lub roku (laboratoryjne).
Ruje dzielimy na:
1. spontaniczna  owulacje powtarzajÄ… siÄ™ cyklicznie
2. Prowokowana  owulacja następuje pod wpływem różnych bodz
ców, 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 wyraz
nym 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
ÅšWIERZE BARWIONE
Polichnom C: mieszanina zieleni jasnej i oranżu G
Kom żywe  barwa zielona; Kom martwe  barwa żółta
2. Sonda dopochwowa
Øð Opór elektryczny warstwy komórek nabÅ‚onka bÅ‚ony Å›luzowej  3 kOhm
Øð Opór elektryczny komórek nabÅ‚onka 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 cewkÄ™ moczowÄ… 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 zwenÄ…trz 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 żołądz
penisa. Ma on również
właściwości antybakteryjne i antywirusowe.
glans penis = żołądz
penisa
epididymis = najądrze. Składają się one z 3 części: górnej (caput epididymus), środkowej (corpus
epididymus) i dolnej (cauda epididymus)
testis = jÄ…dro
scrotum = moszna
anus = odbyt
Budowa plemnika: główka (akrosom, jądro) centriola, mitochondrium, wstawka, wić.
Ruch plemników  postÄ™powy, wahadÅ‚owy, kolisty; najwiÄ™ksza ruchliwość w 38-42°ðC,
zanika w 10°ðC. W drogach rodnych samicy utrzymujÄ… 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:
Øð Cykliczność dziaÅ‚ania oÅ›rodków podwzgórza jest pierwotna,
Øð OÅ›rodki cyklicznoÅ›ci niszczone sÄ… przez testosteron produkowany przez embrionalnÄ…
gonadę męską, (ostatni trymestr ciąży)
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 22 z 37
WYKA
AD 4.
I Rozród zwierząt laboratoryjnych
Kopulacja - czop pochwowy
żð Ochrona przed wyciekiem nasienia
żð Ochrona przed kolejnymi kopulacjami
Szkodliwe efekty wielokrotnych kopulacji:
żð ZwiÄ™kszone ryzyko zakażenia czynnikami chorobotwórczymi i pasożytami
żð ZwiÄ™kszone ryzyko drapieżnictwa
żð 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  rozluz
nienie 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
żð Samice w czasie ciąży należy otoczyć szczególnÄ… opiekÄ….
żð Wyeliminować ze Å›rodowiska wszystkie czynniki, które mogÄ… być z
ródłem stresu.
żð Ograniczyć manipulacjÄ™ i zmianÄ™ klatek
żð Odpowiednie warunki do porodu  dodatek materiaÅ‚u na gniazdo
żð Å»ywienie.
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 DOÅšWIADCZENIA
Standaryzacja czynników środowiskowych
a) warunki hodowli zwierzÄ…t laboratoryjnych
a. Pory roku
-ð DzieÅ„/noc
-ð Temperatura
-ð Wilgotność
-ð CiÅ›nienie
b. Pożywienie
c. Wyposażenie klatek i obsługa
d. Czynniki socjalne
-ð Zapach
-ð Dz
więki
e. Status higieniczny
b) okres przygotowawczy do doświadczenia
c) metody i techniki eksperymentu
d) wiek zwierzęcia i masa ciała
Oświetlenie
üð optymalne natężenie  60 luksów (natężenie 1000-2000 wywoÅ‚uje Å›lepotÄ™)
üð odlegÅ‚ość od z
ródeł światła  szczególnie istotna u zwierząt albinotycznych
üð ciemność  szyszynka pobudzona do produkcji enzymu HIOMT  synteza melatoniny
 hamowanie wydzielania z podwzgórza LHRH  hamowanie działania przysadki
mózgowej.
Temperatura  20-22 °ðC (strefa obojÄ™tnoÅ›ci cieplnej  charakterystyczna dla gatunku 
oddawanie i wytwarzanie ciepła optymalne).
Wilgotność  optymalna dla zwierzÄ…t laboratoryjnych wynosi okoÅ‚o 55 Ä…ð 5% wilgotnoÅ›ci
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 m3 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: Zwierzęta laboratoryjne
üð skÅ‚ad pokarmu üð skÅ‚ad pokarmu
üð jakość üð jakość
üð urozmaicenie !!! üð 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. TÅ‚uszcze
a. Materiał energetyczny
b. y
ródło 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 miedz
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:
üð Pasza bytowa  dorosÅ‚e i odsadzone mÅ‚ode
üð Pasza hodowlana  pary w rozrodzie, samice w okresie laktacji (wysokobiaÅ‚kowa)
Stały dostęp do wody (filtr ceramiczny)
MBOA  6 metoxybenzoxazolin (ziolone kiełki owsa)
5. Wyposażenie klatek
- wielkość klatek znormalizowana dostosowana do wielkości zwierzęcia
- materiał przez
roczysty (myszy, szczury), matowy (nornice rude)
- ściółka  wióra drzew iglastych  olejki eteryczne o działaniu bakteriostatycznym i
dezynfekujÄ…cym
- wymiana  dostosowana do potrzeb zwierząt (zbyt częsta hamuje przyrost masy ciała)
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 25 z 37
Zachowania stereotypowe: Rodzaje:
üð Niezmienny wzór zachowania üð Wspinanie siÄ™
üð Regularnie powtarzajÄ…cy siÄ™ üð Podskoki (jumping behavior)
üð Pozornie bezużyteczny üð Poruszanie siÄ™ po torze w ksztaÅ‚cie
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:
üð Wszelkie czynnoÅ›ci zwiÄ…zane z obsÅ‚ugÄ… zwierzÄ™tarni (sprzÄ…tanie, dezynfekcja,
karmienie, wymiana klatek, mycie regałów)
üð Zabiegi Å›ciÅ›le hodowlane (kojarzenie, kontrola stanu hormonalnego samic,
sprawdzanie wykotów, odsadzanie młodych, ważenie)
7. Czynniki socjalne
żð PochodzÄ…ce od osobników innego gatunku (drapieżca)  reakcje obronne, opóz
nienie
dojrzewania płciowego
żð PochodzÄ…ce od osobników tego samego gatunku  regulacja behawioru i fizjologii
rozrodu
żð Rodzaje:
o Węchowe
o Dz
więkowe  dz
więki słyszalne i ultradz
więki.
8. Węch w życiu zwierząt:
Zwierzęta dzielimy na:
żð Makrosmatyczne
o Owczarek niemiecki (1 mld kom receptorowych)(pow. nabłonka węchowego 15 cm2),
o jamnik (110 mln),
o gryzonie
żð Mikrosmatyczne
o Człowiek (40 mln) (pow. 2-3 cm2)
żð Anosmatyczne
o Walenie (?) (pow. 0 cm2)
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 bodz
ce typu
feromony; zakończenia nerwowe biegną do AOB i podwzgórza.
c) organ Rodolio-Masera (przegrodowy)  organ wczesnego postrzegania; zakończenie
nerwowe biegnÄ… 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
WYKA
AD 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 bądz
behawioralnÄ… bÄ…dz
hormonalnÄ….
SygnalizujÄ…ce
Feromon atrakcyjności seksualnej (dobór partnera)
Feromon agresywności
żð ZapoczÄ…tkowujÄ…ce (modyfikujÄ…ce)
o Regulacja dojrzewania płciowego
o Regulacja cyklu astralnego
o Blok ciążowy
żð Produkcja feromonów  pod kontrolÄ… hormonów, pokarmu i bakterii.
Udział bodz
ców węchowych w rozrodzie myszy
BIORCA
DAWCA
Samica Samiec
Dojrzewanie płciowe - Dojrzewanie płciowe +
Samica
Cykl astralny - Poziom LH +
Dojrzewanie płciowe + Dojrzewanie płciowe -
samiec Cykl astralny + Agresywność +
Blok ciążowy +
Samice nornicy rudej rozpoznajÄ… 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 zagniez
dzi siÄ™ 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 MÅ‚ode samce pojone:
o Woda  wolniej dojrzewają płciowo
o Moczem (białko nośnik feromonów)  szybciej
o Opóz
nienie: samice młode dojrzewające z samicami starymi wykazują opóz
nienie
dojrzewania płciowego  mniejsza ilość rui
NarzÄ…d vomeronasalny u ludzi:
Bdb rozwinięty w życiu płodowym
U dorosłego człowieka na przegrodzie nosowej
Nie opisano nerwów vomeronasalnych
3. Dz
więki
Pochodzenie:
o Obsługa (ludzie, sprzęt)
o Osobniki innego gatunku (drapieżca)
o Osobniki tego samego gatunku
Rodzaje:
Ultradz
więki Słyszalne dla Infradz
więki
(częstotliwość powyżej 20 ucha ludzkiego (częstotliwość poniżej 16
KHz) delfiny, psy, (częstotliwość 16 Hz) słonie, tygrysy.
nietoperze, gryzonie Hz  20 KHz) o B niskie, basowe
o B wysokie piski. o Duża długość fali
o Mała długość fali o Słabo tłumione przez
o Silnie tłumione przez ośrodek
ośrodek, odbijane na o Rozchodzą się na
granicy ośrodków znaczne odległości
o Przenoszone na małe o Słyszalne na większym
odległości obszarze.
o SÅ‚yszalne w bliskim
otoczeniu
Dz
więki emitowane są przez zwierzęta:
o W sytuacjach stresowych (chwytanie, zmiana klatek)
o W czasie oddziaływań socjalnych
o ZwiÄ…zane z rozrodem (kontakty seksualne, kontakt matki z potomstwem)
1954 rok  opisanie pierwszych ultradz
więków u małych ssaków innych niż nietoperze:
szczury  23-28 KHz  1-2 sekundy
1956 rok  stwierdzenie emisji ultradz
więków u młodych gryzoni myszy i szczurów w reakcji
na stres (wychłodzenie, głód).
Produkcja ultradz
więków 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 zwierzÄ…t 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 zwierzÄ…t laboratoryjnych
a) obserwacja zmian w zachowaniu zwierzÄ…t
żð maÅ‚a/bardzo maÅ‚a aktywność lokomotoryczna
żð duża/bardzo duża aktywność lokomotoryczna
żð zwierzÄ™ izoluje siÄ™ od pozostaÅ‚ych
żð zmiana temperamentu
żð zmniejszony apetyt
żð zmiana masy ciaÅ‚a
b) obserwacja zmian w wyglądzie zewnętrznym
c) samopoczucie zwierzÄ…t
żð ciaÅ‚o i wydzieliny nietypowo zimne
żð ciaÅ‚o i wydzieliny nietypowo ciepÅ‚e
żð suche wÅ‚osy sierÅ›ci
d) obserwacja zmian w mikrośrodowisku zwierząt
żð brak wydalania moczu i kaÅ‚u
żð oznaki krwawienia
żð Å›lady biegunki
żð Å›lady wymiotów
żð brak Å›ladów 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
żð Oddzielny budynek lub umieszczony tak, aby można byÅ‚o stworzyć strefÄ™ izolacyjnÄ…
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 29 z 37
żð Na jednej kondygnacji
żð Automatycznie regulowana temperatura, oÅ›wietlenie, wilgotność (wÅ‚asne generatory
prÄ…du)
żð Pokoje hodowlane powinny być pozbawione okien
żð OÅ›wietlenie sztucznym Å›wiatÅ‚em o natężeniu w klatkach nie przekraczajÄ…cym 60
luksów
żð W pomieszczeniach hodowlanych na wys 1m nad podÅ‚ogÄ… natężenie Å›wiatÅ‚a powinno
wynosić 300-450 luksów i nie przekraczac 700 luksów na wys 2m
żð Zapewniona winna być dobra cyrkulacja powietrza
żð Nawiew powietrza z góry na dół (16-20 wymian na godz)
żð RegaÅ‚y, na których ustawia siÄ™ klatki powinny być zbudowane z nierdzewnych
ruchomych elementów, łatwych do utrzymania w czystości.
żð Klatki wykonywane sÄ… z tworzywa sztucznego (matowe, przez
roczyste)odpornego na
dziaÅ‚anie temperatury sterylizacji (150°ðC) oraz Å›rodków myjÄ…co-dezynfekujÄ…cych.
żð Pokrywy klatek wykonane z nierdzewnych prÄ™tów z wgÅ‚Ä™bieniem na pasze i poideÅ‚ko.
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 zakaz
nym 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.
żð Szczepionki
żð Hormony syntetyzowane In vitro
żð Åšrodki do znieczulenia miejscowego
żð Witaminy
żð Antybiotyki
żð Leki antymalaryczne
żð Chemioterapia biaÅ‚aczki i raka
żð Leki przeciwko schizofrenii, uspakajajÄ…ce i antydepresyjne
żð Prostaglandyny
żð Leki immunosupresyjne
żð Obecnie  doÅ›wiadczenia nad lekami przeciwko nowotworom i AIDS
8. Mysie modele ludzkich nowotworów
USA  komitet zatwierdzający mysie modele do badania ludzkich nowotworów
Kryteria zatwierdzania mysich modeli:
-ð Przydatność danego modelu do badania okreÅ›lonego nowotworu
-ð Biologia (genom) modelu
-ð Cechy modelu odpowiadajÄ…ce nowotworowi ludzkiemu
Nowotwory człowieka:
-ð GruczoÅ‚u mlecznego  okoÅ‚o 100 mysich modeli
-ð Prostaty  kilka
-ð Szyjki macicy  jeden
-ð UkÅ‚adu 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.
WYKA
AD 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
y
ródła norm etycznych w stosunku do zwierząt:
-ð Przekonanie o podobieÅ„stwie ludzi do zwierzÄ…t
-ð Pragmatyzm
-ð BezpoÅ›rednie nastawienie na czÅ‚owieka
Tezy etyki w odniesieniu do zwierzÄ…t
-ð Å»ycie jest wartoÅ›ciÄ… samÄ… w sobie
-ð Bogactwo form życia jest wartoÅ›ciÄ… samÄ… w sobie
-ð ZwierzÄ™ odczuwa tak ból jak i stres psychiczny
-ð ZwierzÄ™ odczuwa lÄ™k przed czÅ‚owiekiem
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:
-ð PostÄ™powe nauczanie wykorzystujÄ…ce humanitarne metody alternatywne.
-ð Nie krzywdzenie zwierzÄ…t oraz prawo studentów do wolnoÅ›ci sumienia
Metody alternatywne w nauce:
-ð Ograniczenie cierpienia zwierzÄ…t
-ð ZwiÄ™kszenie wiarygodnoÅ›ci wyników
-ð Bardzo kosztowne ich opracowanie
Rodzaje metod alternatywnych:
-ð Modele i symulatory
-ð Film i wideo
-ð Multimedialne symulacje komputerów
-ð Eksperymenty prowadzone przez studentów na sobie nawzajem
-ð ZwÅ‚oki zwierzÄ™ce pozyskane w sposób etyczny
-ð Praktyka kliniczna
-ð Metody In silico  komputerowe metody interakcji różnych ukÅ‚adów do analizy
aktywności leków
-ð Metody In vitro
-ð Biofotonika
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 32 z 37
Modele i symulatory
Proste modele i urządzenia do ćwiczeń z Skomputeryzowane manekiny
chirurgii
Modele podstawowe  nauka anatomii, Manekiny  służą do nauczania takich
prawidłowe obchodzenie się ze umiejętności jak: cewnikowanie,
zwierzętami wkłuwanie się w żyły obwodowe,
intubacje, nakłucie klatki piersiowej.
Urządzenia do ćwiczeń z chirurgii 
modele skóry, narządów wewnętrznych,
kończyn umożliwiające studentom
koordynację oko-ręka, stosowanie narzędzi
chirurgicznych i różnych technik np.
zakładanie szwów.
Film i wideo
-ð Forma bierna może być skutecznym z
ródłem podstawowych informacji
-ð Np. film przedstawiajÄ…cy sekcjÄ™ zwÅ‚ok czÅ‚owieka jest doskonaÅ‚Ä… formÄ… szkolenia
studentów zanim będą samodzielnie wykonywać taką sekcję na zwłokach uzyskanych
w sposób etyczny.
Multimedialna symulacja komputerowa:
-ð Wirtualna sekcja zwÅ‚ok
-ð Symulacja technik klinicznych
-ð Praktyczna nauka histologii
-ð Budowa ukÅ‚adów wewnÄ™trznych
-ð Wirtualne laboratoria umożliwiajÄ…ce przeprowadzenie rozmaitych doÅ›wiadczeÅ„
Zalety takiej symulacji:
-ð Każdy obraz można powiÄ™kszyć lub zmniejszyć
-ð Można usuwać różne tkanki, ukÅ‚ady patrzÄ…c na efekt swoich manipulacji
-ð Można regulować zaciemnienie/przezroczystość narzÄ…dów co umożliwia przyjrzenie
się ich budowie i zależnością strukturalnym
-ð Studenci mogÄ… pracować w swoim wÅ‚asnym rytmie, mogÄ… 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 ludz
mi lub zwierzętami.
Technologia powinna spełniać rolę ważnego, ale jednak narzędzia, a nie stanowić
alternatywę dla rzeczywistości.
Eksperymenty prowadzone przez studentów na sobie nawzajem:
-ð Dobra, nieinwazyjna i humanitarna metoda alternatywna
-ð Ludzki organizm można wykorzystywać w procesie nauczania wszystkich nauk
biologicznych
-ð Proste eksperymenty, np. zażycie Å›rodka moczopÄ™dnego, rejestrowanie zmian
fizjologicznych i biochemicznych po wykonaniu ćwiczeń fizycznych.
-ð ZÅ‚ożone testy, np. pomiary szybkoÅ›ci przewodnictwa nerwowego z wykorzystaniem
aparatury podłączonej do osoby
Hodowla i użytkowanie zwierząt laboratoryjnych. Strona 33 z 37
Zwłoki zwierzęce pozyskane w sposób etyczny
Øð Nauka anatomii organizmów zwierzÄ™cego i ludzkiego nie byÅ‚aby peÅ‚na bez
uczestnictwa w zajęciach praktycznych z wykorzystaniem ciała i/lub tkanek
Øð Ważne dla przyszÅ‚ych chirurgów
Øð  pozyskane w sposób etyczny  oznacza, że zwierzÄ™ta nie byÅ‚y powoÅ‚ane do życia i
zabite w celu pozyskania zwłok na zajęcia, ale zmarły naturalnie, lub w wypadku lub
zostały uśpione z powodów medycznych.
Praktyka kliniczna
Øð Studenci medycyny w trakcie nauki zawodu muszÄ… mieć kontakt z prawdziwymi
pacjentami
Øð Kontakt ten jest najczęściej poprzedzony naukÄ… wÅ‚aÅ›ciwego postÄ™powania ze
zwierzętami laboratoryjnymi
Øð Nauka kastracji i owarlektomii szczególnie ważna dla studentów weterynarii  sÄ… to
dwa najczęściej wykonywane zabiegi chirurgiczne.
Metody In vitro
Badanie procesów biologicznych w sztucznych warunkach, poza organizmem
Øð 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.
Øð Hodowla tkanek  obejmuje hodowle narzÄ…dowe (transplantologia), przestrzenne,
kokultury organotypowe, modele tkankowe i narzÄ…dowe.
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 bÄ…dz
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
siÄ™ 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 siÄ™ w specjalnych naczyniach z
wbudowanym mieszadełkiem magnetycznym i plastikowymi wiosełkami
poruszającymi zawiesinę komórkową.
3. Hodowle narzÄ…dowe
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 sÄ… bliskie sytuacji panujÄ…cej 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 CO2
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 siÄ™ do ww kom zmodyfikowany gen kodujÄ…cy lucyferazÄ™ (tj. enzym
odpowiedzialny za świecenie świetlików).
o Ww kom i ich potomne mają zdolność do świecenia
o Tak zmienione kom np. nowotworowe, wprowadza siÄ™ 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 siÄ™ 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 ZwierzÄ…t
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 zwierzÄ…t 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 zwierzÄ…t 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 zwierzÄ…t
o Nowa skala inwazyjności
Wykorzystanie zwierzÄ…t 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
póz
niejszym np. iniekcja jakiegoś środka farmakologicznego może być bezbolesna,
ale może póz
niej 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 bodz
ce 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 zakaz
nych, 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