USO DELL’ANIMALE DA ESPERIMENTO
IN FARMACOLOGIA
Russel & Burch: le tre R
Replacement: identifica la sostituzione
degli animali viventi con tecniche in vitro,
modelli computerizzati, video, film, etc.
Russel & Burch: le tre R
Reduction: si riferisce ad una diminuzione
del numero di animali richiesti per un
particolare esperimento
Russel & Burch: le tre R
Refinement: si riferisce ad ogni
diminuzione dell’incidenza o severità delle
procedure dolorose o angoscianti
impiegate negli esperimenti con animali
LO STABULARIO
 Localizzazione
 disegno dei locali
 divisioni funzionali principali
 area ricevimento animali
 locali di condizionamento/quarantena
 locali di mantenimento
 locali per la sperimentazione e il trattamento
 locali di supporto
• lavaggio e sterilizzazione
• locali per lo stoccaggio dei rifiuti
• locali per lo stoccaggio del cibo e della lettiera
• locali dedicati al personale
LO STABULARIO
controllo delle condizioni ambientali








temperatura
umidità
ventilazione
illuminazione
rumore
contaminanti chimici
lettiere
densità della popolazione e limitazioni di spazio
LO STABULARIO
 unità per l’uso di radiosotopi nell’animale
 controllo microbiologico
CONTROLLO MICROBIOLOGICO
DEGLI ANIMALI DA ESPERIMENTO
 malattia e mortalità degli animali
 interferenza con i risultati sperimentali
 zoonosi
 qualità dei prodotti biologici
Animali convenzionali
Riderivazione
Per isterectomia
Animali Germ-free (GF)
Animali gnotobiotici
Animali CRF
(con flora enterica
resistente)
Animali SPF
(Specific Pathogen
Free)
SISTEMI DI BARRIERA
 sistema aperto (nessuna barriera)
 barriera assoluta (isolatore)
SISTEMI DI BARRIERA

sistema aperto (nessuna barriera)

barriera assoluta (isolatore)


barriera classica per SPF
sistemi di barriera modificati
SISTEMI DI BARRIERA
 sistema aperto (nessuna barriera)
 barriera assoluta (isolatore)
 barriera classica per SPF
 sistemi di barriera modificati
 barriera classica invertita (unità di isolamento)
ANIMALI UTILIZZATI PER LA SPERIMENTAZIONE
\
RATTO
TOPO
ALTRE SPECIE
PESCI
UCCELLI
ALTRI RODITORI
CONIGLIO
Circa il 95% degli animali utilizzati nella
ricerca biomedica è rappresentato da
roditori:
topi e ratti 90 %
criceti
2%
cavie
2%
altre specie 1%
ALTRE SPECIE UTILIZZATE NELLA SPERIMENTAZIONE
Mammiferi
 Primati non umani
o Macaca mulatta (scimmia Rhesus)
o Macaca fascicularis (Cynomolgus)
o Callithrix (marmoset)
o Pan troglodytes (scimpanzé)
 Cane (Canis familiaris)
 Gatto (Felis catus)
 Furetto (Mustela putorius)
 Maiale (Sus scrofa)
o mini- e micro-pig
 Pecora (Ovis aries)
 Capra (Capra hircus)
PERCHE’ I RODITORI?
 Facilità di mantenimento e manipolazione
 Elevata capacità riproduttiva
 Tempo di generazione e durata della vita
relativamente brevi
 Disponibilità di dati di base sulle specie roditrici
 Disponibilità di numerosi ceppi e linee ben definiti
 Possibilità per alcune specie di adottare tecniche di
produzione germ-free and pathogen-free
 L’esistenza di differenti caratteristiche speciespecifiche ha dato luogo a numerosi modelli di
malattia rilevanti per la ricerca biomedica
Muridae
Mus
M. musculus
Rattus
R. norvegicus
Myomorpha
Cricetidae
Rodentia
Meriones
Histricomorpha Caviidae
ORDINE
Mesocricetus
SOTTORDINE FAMIGLIA
Cavia
GENERE
M.auratus
M.unguiculatus
C.Porcellus
SPECIE
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee INBRED
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee INBRED
Incroci tra fratello e sorella (o genitori e figli) per > 20
generazioni consecutive
Identità genica pari a circa il 98%
Caratteristiche di istocompatibilità
Necessità di programmare e registrare gli incroci in modo
rigoroso
Necessità di pianificare un corretto programma di
monitoraggio genico per il controllo delle caratteristiche
della linea
 Animali di tipo inbred:
ratti Spontaneously Hypertensive, …
topi C57BL/6, BALB/C, 129, DBA/2, …
Topo C57BL/6
Ratto SHR
Topo BALB/c
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee INBRED
 Linee OUTBRED
 Animali di tipo outbreb:
ratti Sprague-Dawley e Wistar;
topi CD-1 (Swiss mice), ….
Topo CD-1
Ratto Sprague-Dawley
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee OUTBRED
• Accoppiamenti random
• Eliminare il più possibile ogni grado di parentela
• Animali con max variabilità genica osservabile in una
popolazione
• Le diverse caratteristiche degli animali sono un ottimo
modello per studi applicati ad animali eterogenei
• Progenie molto robusta e numerosa
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee INBRED
 Linee OUTBRED
 Linee IBRIDE
TECNICHE DI ALLEVAMENTO
 Linee IBRIDE
• F1: incrocio tra due diverse linee inbred
• Animali eterozigoti per i caratteri che differenziano le
linee parentali
• Molto apprezzati nella ricerca biomedica per la
riproducibilità genetica all’interno della linea
• Alto vigore riproduttivo
• Non possono essere propagati come linea
• Esempi: topi BDF1 [DBA/2 (m) x C57BL/6 (f)]
topi CDF1 [DBA/2 (m) x BALB/c (f)]
Mus musculus
DATI BIOLOGICI DI BASE DEL TOPO
Adult body weight
20-40gm5
Body surface area
10.5(wt. in grams)2/35
Life Span
1.5-3 years5
Chromosome n. (2n)
40
Food consumption
15 gm/100 gm/day5
Water consumption
15 ml/100 gm/day5
Breeding onset
50 days5
Gestation Period
19-21 days5
Weaning
Body Temperature
Heart rate
21-28 days5 ,24
36.5-38.0C5
300-800 beats per minute21
Respiratory Rate
84-230 per minute21
Blood volume
76-80 ml/kg
TECNICHE DI MANIPOLAZIONE
DEL TOPO
Rattus norvegicus
DATI BIOLOGICI DI BASE DEL RATTO
Adult body weight
300-500g (250-300 g)
Body surface area
10.5(wt. in grams)2/35
Life Span
2-3 years5
Chromosome n. (2n)
42
Food consumption
5 gm/100 gm/day5
Water consumption
10-12 ml/100 gm/day5
Breeding onset
65-110 days5
Gestation Period
21-23 days5
Weaning
Body Temperature
Heart rate
21 days5 ,24
37.5-38.5C5
300-500 beats per minute21
Respiratory Rate
85-110 per minute21
Blood volume
60 ml/kg
TECNICHE DI MANIPOLAZIONE
DEL RATTO
Mesocricetus auratus
Meriones unguiculatus (gerbillo)
Cavia porcellus
Oryctolagus cuniculus
TECNICHE DI MANIPOLAZIONE
DEL CONIGLIO