CORSO DI BASE SULL’ UTILIZZO DEGLI ANIMALI A … OPBA-MBPE 2019/Biologia di...Università degli Studi di Trieste Dipartimento di Scienze della Vita CORSO INTRODUTTIVO ALLA SPERIMENTAZIONE

Università degli Studi di Trieste

Dipartimento di Scienze della Vita

CORSO INTRODUTTIVO ALLA SPERIMENTAZIONE

CORSO DI BASE

SULL’ UTILIZZO DEGLI ANIMALI A FINI SCIENTIFICI :

MODULO 3

Trieste 10.05.17 Alberto Petrocelli

ALLA SPERIMENTAZIONE ANIMALE

MODULO 3Biologia appropriata di base,specifico per specie ( teoria)-Anatomia, fisiologia e caratteristiche biologiche dei roditori più comuni (topo- ratto-)-Etologia

Trieste 21.05.19 Alberto Petrocelli 1



UTILIZZO DEGLI ANIMALI A FINI SCIENTIFICI 2

SPERIMENTAZIONE ANIMALE

La sensibilità dell’opinione pubblicariguardo al tema dell’utilizzo di animali afini sperimentali e’ progressivamenteaumentata e il dibattito su quale sia ilpunto di equilibrio fra la tutela della saluteumana e il rispetto per la vita animale e’umana e il rispetto per la vita animale e’più che mai vivo.

3

ANIMALE = ESSERE SENZIENTE

L’animale, in quanto essere senziente ,* ha un valoreintrinseco che deve essere rispettato e riconosciuto enon c’e’ dubbio che l’obiettivo comune di tutti i soggetticoinvolti nella sperimentazione animale (ricercatori,associazioni protezioniste, medici veterinari, autoritàregolatorie)

non può che essere

il limitare l’utilizzo di animali nella sperimentazione ai soliil limitare l’utilizzo di animali nella sperimentazione ai solicasi in cui e’ dimostrata l’impossibilita’ di ricorrere adaltri metodi, scientificamente validi e praticamenterealizzabili

* Il 13 dicembre 2007, con il Trattato di Lisbona , l’Unione Europea ha, inoltre,riconosciuto la natura degli animali quali esseri senzienti . All’articolo 13 si legge:Nella formulazione e nell’attuazione delle politiche dell'U nione nei settoridell’agricoltura, della pesca, dei trasporti, del mercato interno, della ricerca e sviluppotecnologico e dello spazio , l'Unione e gli Stati membri tengono pienamente contodelle esigenze in materia di benessere degli animali in quanto esseri senzienti ,rispettando nel contempo le disposizioni legislative o ammi nistrative e leconsuetudini degli Stati membri per quanto riguarda, in par ticolare, i riti religiosi, letradizioni culturali e il patrimonio regionale 4

PRINCIPIO DELLE 3 R

La comunità scientifica, consapevole che allo stato attuale non sia possibile evitare l’utilizzo dell’animale per fini sperimentali, ha utilizzato come linea gui da il principio delle 3R

Refinement, Reduction, Replacement

con lo scopo di ottenere con lo scopo di ottenere

-il miglioramento delle procedure sperimentali ,

-la riduzione del numero di animali utilizzati

e DOVE POSSIBILE,

-la sostituzione di test in vivo sull’animale da laboratorio con dei saggi in vitro .

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PRINCIPIO DELLE 3 R

Refinement - Reduction - Replacement

oggi è alla base delle regole per lasperimentazione animale

La ricerca biomedica è costantementeLa ricerca biomedica è costantementeimpegnata nello sforzo non tanto disostituire ( cosa attualmente impossibile )quanto di avviarsi verso un sempremaggiore refinement in modo da ottenereuna reale riduzione del numero degli animaliimpiegati e nelle procedure dolorose .

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PRINCIPIO DELLE 3 R

Il principio delle 3R e’ stato da sempre l’elementoispiratore della normativa e delle linee guida delsettore , inclusa la nuova direttiva europea

(63/2010 UE - D. Lgs 4.03.14 n.26)

Il principio delle 3R deriva dal riconoscimento dellaresponsabilità morale dell’uomo nei confronti degliresponsabilità morale dell’uomo nei confronti deglianimali, considerati essere senzienti, che impone di

– non indurre inutili sofferenze

-porre in atto tutti gli accorgimenti necessari al fine digarantire all’animale le migliori condizioni possibili divita, prima, durante e dopo l'esecuzione diesperimenti,

-porre in atto le tecniche di eutanasia più idonee altermine dell’esperimento stesso.

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PRINCIPI ETICI

La maggiore sensibilità dell’opinione pubblica sviluppatasi negli ultimi decenni nei confronti dell’utilizzo degli animali nella sperimentazione ha portato alla necessità di definire dei

principi eticiche ne consentano l’utilizzazione 8

PRINCIPI ETICI

Questi principi si basano :

- utilizzo etico dell’animale

- rispetto delle esigenze fisiologiche ed etologichedella specie

- controllo della sofferenzadegli animali

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DIRITTI ANIMALI ?

La questione fondamentale e di grande rilevanza per il problema etico è quali diritti attribuire agli animali

“DIRITTI” = esigenze dell’animaleche

l’uomo ha il DOVERE di conoscere e di soddisfare in modo

RESPONSABILE 10

3R + 2R : 1) RESPONSABILITA’

L’uomo ha il DOVERE di prendere misureappropriate per garantire agli animaliuna condizione di vita eticamente accettabile :

Condizione di vita accettabile che si traduce:

- Nel management “etologico” dell’animale

- Nella fase sperimentale

- Nel periodo successivo alla fase sperimentale

- Al termine della vita dell’animale ( EUTANASIA )

11

3R + 2R : 2) RISPETTO

l’Etica richiede che lo stato di benessere degli animali utilizzati a fini utilitaristici sia assicurato :

-dall’applicazione di standard adeguati di benessere ambientalestandard adeguati di benessere ambientaleper tutta la vita dell’animale fino alla sua utilizzazione;- dalla prevenzione e riduzione del dolore e della sofferenza NON necessaria ;

- dall’utilizzazione della vita degli animali perragioni assolutamente giustificate. 12

BENESSERE ANIMALE NELLA SPERIMENTAZIONE ?

Definizione di BENESSERE:

““Lo stato di un animale in relazione ai suoi tentati vi di Lo stato di un animale in relazione ai suoi tentati vi di adattarsi all’ambiente”adattarsi all’ambiente”((BroomBroom 93, 93, PoolePoole 98)98)

Il benessere di un animale utilizzato in esperimenti e’Il benessere di un animale utilizzato in esperimenti e’un concetto che può apparire ambiguo .

Le condizioni di stabulazione, sia durantel’allevamento che l’utilizzo

prevedono inevitabilmente:- una limitazione della libertà di movimento e- la costrizione in un ambiente confinato ,

talvolta limitato anche nei contatti sociali con altrianimali conspecifici. 13

AMBIENTE STABULAZIONE

14

AMBIENTE STABULAZIONE

15

ARRICCHIMENTO AMBIENTALE

16

UTILIZZO DEGLI ANIMALI NELLA RICERCA SCIENTIFICA

17

UTILIZZO DEGLI ANIMALI NELLA RICERCA SCIENTIFICA

In questi anni, la sperimentazione in campobiomedico ha subito una notevoletrasformazione.

Nuove metodiche in vitro e in silico hannoNuove metodiche in vitro e in silico hannoconsentito di accumulare informazionipreziose sia nel campo della ricerca di baseche nella ricerca applicata.

I modelli animali in vivo sono diventatisempre più complessi e mirati.

18

UTILIZZO DEGLI ANIMALI NELLA RICERCA

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STATO DELL’ARTE

20

PROCESSO DI SCOPERTA E SVILUPPO DI UN

FARMACO

21

STUDI PRECLINICI

FASE I

STUDI DI FARMACODINAMICA(effetto del farmaco sull’organismo)

STUDI DI TOSSICITA’ ACUTA

STUDI DELLA STABILITA’ CHIMICA DI UNA MOLECOLA

FASE IIFASE II

STUDI DI FARMACOCINETICA(effetto dell’organismo sul farmaco=ADME)

STUDI DI TOSSICITA’ SUBACUTA E CRONICA

STUDI TOSSICOLOGICI SULLA RIPRODUZIONE, CANCEROGENICITA’ e MUTAGENESI

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METODI SOSTITUTIVI VALIDATI

23

ATTIVITA’ REGOLATORIE

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MODELLI SPERIMENTALI PER DEFINIRE PROFILO FARMACOLOGICO

DI UN COMPOSTO

“IN VITRO” e “EX VIVO”

LIVELLO MOLECOLARE:Legame recettorialeAttività enzimaticaBiotrasformazione

LIVELLO CELLULARE :Colture cellulari

Organi isolati ( vasi cuore polmoni ileo utero etc.)

“IN VIVO”

MODELLI ANIMALI:Animali SANI

(topo, ratto,cane, gatto, coniglio, cavia, maiale)

Animali che RIPRODUCONO LA PATOLOGIA 25

RUOLO DEI MODELLI CELLULARI NELLO SVILUPPO PRECLINICO DI UN FARMACO

STUDI “IN VITRO”• Colture cellulari primariederivanti da tessuti animali (Neuroni, epatociti, linfociti, macrofagi, cardiomiociti, oociti, cellule renali)

• Cellule transfettate con • Cellule transfettate con proteine bersaglio dell’azione dei farmaci (HEK 293, CHO transfettate con specifici recettori, canali ionici, trasportatori ionici, pompe ioniche, enzimi)

• Cellule umane neoplastiche(linfomi, tumori del colon, polmone)

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RUOLO DEI MODELLI ANIMALI NELLO SVILUPPO PRECLINICO DI UN FARMACO

STUDI “IN VIVO”

• ANIMALI TRANSGENICI - ANIMALI “KNOCKOUT”

• ANIMALI GENETICAMENTE SELEZIONATI PER UNA PATOLOGIA

• ANIMALI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI CHE • ANIMALI SOTTOPOSTI A TRATTAMENTI CHE RIPRODUCONO LA MALATTIA

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NUOVI MODELLI ANIMALI IN SOSTITUZIONE DI QUELLI A MAGGIORE

SVILUPPO NEUROLOGICO

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ESIGENZE DA VALUTARE

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ESIGENZE DA VALUTARE

Esigenze scientificheEsigenze di tutela Esigenze di tutela

degli animali

… posizioni contrapposte?30

CONCILIARE LE ESIGENZE

Esigenze scientifiche

Esigenze di tuteladegli animali

Esigenze scientifiche e di tutela degli animali

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ESIGENZE SCIENTIFICHE

�disporre di

�modelli animali validi e riproducibili

�garantire una

�raccolta di dati sperimentali completa e ordinataordinata

Soddisfatte mediante:

- qualità degli animali

-competenza del personale impiegato

- applicazione di Procedure Operative Standard

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ESIGENZE DI TUTELA DEGLI ANIMALI

�rispettare gli animali utilizzati

�ottimizzare la qualità dell’approccio

�limitare al massimo

stati di dolore, sofferenza e stress

Soddisfatta mediante:

- modalità di stabulazione (BPS)

- manipolazione e trattamento appropriati degli animali

- studi scientifici sul benessere animale

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BENESSERE ANIMALE NELLA SPERIMENTAZIONE ?

Definizione di BENESSERE:

““Lo stato di un animale in relazione ai suoi tentati vi di Lo stato di un animale in relazione ai suoi tentati vi di adattarsi all’ambiente”adattarsi all’ambiente”((BroomBroom 93, 93, PoolePoole 98)98)

Il benessere di un animale utilizzato in esperimenti e’Il benessere di un animale utilizzato in esperimenti e’un concetto che può apparire ambiguo .

Le condizioni di stabulazione, sia durantel’allevamento che l’utilizzo

prevedono inevitabilmente:- una limitazione della libertà di movimento e- la costrizione in un ambiente confinato ,

talvolta limitato anche nei contatti sociali con altrianimali conspecifici. 35

BENESSERE

PerPer benesserebenessere sisi devedeve intendereintendere::

--unun equilibrioequilibrio tratra

--soggettosoggetto animaleanimale ee l’l’ ambienteambiente inin cuicui èè inseritoinserito

IlIl BenessereBenessere devedeve essereessere consideratoconsiderato unun qualcosaqualcosadidi piùpiù dell’dell’ assenzaassenza didi malattiamalattia

PerPer poterpoter valutarevalutare clinicamenteclinicamente l’interazionel’interazionePerPer poterpoter valutarevalutare clinicamenteclinicamente l’interazionel’interazioneanimale/ambienteanimale/ambiente aiai finifini deldel benesserebenessere occorreoccorrequindiquindi saperesapere ee capirecapire comecome l’animalel’animale estrinsecaestrinseca ililsuosuo statostato didi benesserebenessere cheche gligli derivaderiva nonnon soltantosoltantodaldal nonnon essereessere malatomalato mama dada unun correttocorretto equilibrioequilibrio

fisicofisico (assenza(assenza didi sofferenza)sofferenza)

“psichico”“psichico” (assenza(assenza didi disagio)disagio)

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ESIGENZE DI TUTELA DEGLI ANIMALI

�rispettare gli animali utilizzati

�ottimizzare la qualità dell’approccio

�limitare al massimo

stati di dolore, sofferenza e stress

Soddisfatta mediante:

- modalità di stabulazione (BPS)

- manipolazione e trattamento appropriati degli animali

- studi scientifici sul benessere animale

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CONOSCERE L’ANIMALE

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Roditori

DurataDurata vitavita:: 11--33 annianni 22--33..55

EtàEtà perper lala riproduzioneriproduzione:: 2828--4949 giornigiorni 6565--110110MaturitàMaturità sessualesessuale:: 5050-- 6060 gggg 7272DurataDurata gravidanzagravidanza:: 2121 gggg 2121ggggNumeroNumero neonatineonati:: 44 --1212 44--1212

EtàEtà alloallo svezzamentosvezzamento:: 2121 gggg 2121gggg

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CARATTERISTICHE PRINCIPALI

Incisivi a crescita continuaIncisivi a crescita continua

Si riformano completamente in 40Si riformano completamente in 40--50gg50gg

La formula dentaria del roditore è la seguente:La formula dentaria del roditore è la seguente:

Incisivi: Incisivi: 1/1/11Canini: Canini: 0/0/00Premolari: Premolari: 0/0/00Molari: Molari: 3/3/33

40


PERCEZIONE STIMOLI OLFATTIVIPERCEZIONE STIMOLI OLFATTIVI

FONDAMENTALE PER LA SOPRAVVIVENZAFONDAMENTALE PER LA SOPRAVVIVENZA 41


PERCEZIONE VISIVAPERCEZIONE VISIVA

NON NECESSARIA PER LA SOPRAVVIVENZANON NECESSARIA PER LA SOPRAVVIVENZA

https://www.youtube.com/watch?v=viTy41gp3JA

42

ETOGRAMMA

ETOGRAMMA = repertorio comportamentale ETOGRAMMA = repertorio comportamentale al fine di consentire una al fine di consentire una rapida valutazione rapida valutazione sulle sulle condizioni di benessere condizioni di benessere di un animale in di un animale in stabulazionestabulazione

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OMEOSTASI

Il comportamento animale costituisce la Il comportamento animale costituisce la quota maggiore del programma genetico quota maggiore del programma genetico correlato alla correlato alla

SOPRAVVIVENZASOPRAVVIVENZA

Il comportamento di sopravvivenza è Il comportamento di sopravvivenza è rappresentato da attività indirizzaterappresentato da attività indirizzaterappresentato da attività indirizzaterappresentato da attività indirizzate

OMEOSTASIOMEOSTASI

mantenimento di una condizione mantenimento di una condizione controllata mediante controllata mediante

sistemi di autoregolazionesistemi di autoregolazione

Risposta a controreazioni negative o positiveRisposta a controreazioni negative o positive44

VALUTAZIONE BENESSERE

DalDal puntopunto didi vistavista applicativoapplicativo perper

valutarevalutare obiettivamenteobiettivamente lolo statostato didi benesserebenesseredeglidegli animalianimali sisi devedeve conoscerneconoscerne::

-- lele necessitànecessità comportamentalicomportamentali “naturali”“naturali”

-- i repertori comportamentali i repertori comportamentali “modificati” “modificati” -- i repertori comportamentali i repertori comportamentali “modificati” “modificati” dall’ambiente artificiale (dall’ambiente artificiale ( stabulariostabulario ).).

L’L’ esameesame deldel comportamentocomportamento puòpuò fornirefornireindicazioniindicazioni sullosullo statostato didi benesserebenessere unaunavoltavolta conosciutaconosciuta lala normalitànormalità fisiologicafisiologica ee ililnormalenormale repertoriorepertorio comportamentalecomportamentale

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RODITORIRODITORI-- AMBIENTE ARTIFICIALEAMBIENTE ARTIFICIALE

I roditori in ambiente artificiale mostrano più d i 40 tipi diversi di attività tra le quali troviamo comportamenti:

- di mantenimento (alimentazione, costruzione del nido, toelettatura) ,

-di interazione con l’ambiente-di interazione con l’ambiente(esplorazione, arrampicamento, percezione di stimol i olfattivi, delimitazione del territorio)

-di interazione sociale (aggressività, difesa, accoppiamento, cure parental i)

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RODITORIRODITORI--CARATTERISTICHE ETOLOGICHECARATTERISTICHE ETOLOGICHE

Allo stato naturale i roditori vivono in un ampio range diambienti , dalle aree antropizzate (città e campagne) allezone boschive.

ANIMALI SINANTROPI: vivono a stretto contatto con gliesseri umani ed è proprio questa simbiosi che hapermesso loro di colonizzare anche aree estremamenteinospitali come il deserto e la zone sub-artiche.

Nelle campagne prediligono i granai e i fienili doveNelle campagne prediligono i granai e i fienili dovepossono reperire cibo in abbondanza mentre nelleabitazioni trovano rifugio nelle fessure dei muri, nellecantine o nei solai.

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Nelle zone agresti e boschive i roditoricreano le loro tane scavando cunicoli composti dacomplesse reti di gallerie con molte camere dovenidificare e tre o quattro uscite per garantirsi una viadi fuga.

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I nidi vengono costruiti utilizzando materiali soffici quali stracci, carta o paglia carta o paglia

o altri materiali facilmente reperibili quali

gomma e polistirolo .

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I roditori sono generalmente crepuscolari o notturni ma la loro attività si estende anche alle ore diurne.

Di norma non si allontanano mai dalla tana più di qualche decina di metri. qualche decina di metri.

I roditori sono ottimi nuotatori, arrampicatori, saltatori e corridori

Possono raggiungere la velocità di 12-13 km/h.

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Il Roditore è coloniale e territorialee la territorialità è più marcata in condizioni selvatiche.

I maschi dominanti delimitano il proprio territorio all’interno del qualecircoscrivono colonie composte da numerose femmine con i loropiccoli .

A volte i maschi possono condividere il territorio con altri gruppi (purché l’area in questione sia sufficientemente va sta) o tollerare maschi subordinati .

Anche tra le femmine si instaura una gerarchia ma sono menoaggressive dei maschi.

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RODITORI RODITORI -- CARATTERISTICHE ETOLOGICHECARATTERISTICHE ETOLOGICHE

Lotte interne alla colonia sono rare ma in caso di aggressioni esterne tutti gli individui lotteranno contro gli intrusi

In genere i soggetti giovani , al raggiungimentodella maturità sessuale, vengono allontanatianche se alcuni di essi, specialmente le femmine,spesso continuano a gravitare intorno al gruppospesso continuano a gravitare intorno al gruppoparentale.

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NECESSITA’ DEGLI ANIMALINECESSITA’ DEGLI ANIMALI

ALIMENTARIALIMENTARI

SESSUALISESSUALI

SPAZIALISPAZIALI

SOCIALISOCIALISOCIALISOCIALI

APPETENZA = MOTIVAZIONI COMPORTAMENTALIAPPETENZA = MOTIVAZIONI COMPORTAMENTALI

CONSUMAZIONE = appagamento delle necessitàCONSUMAZIONE = appagamento delle necessità53

REATTIVITA’

Reazione comportamentale dell’animale a Reazione comportamentale dell’animale a fronte di situazioni ambientali o endogene fronte di situazioni ambientali o endogene MODIFICATEMODIFICATE

La reattività porta alla La reattività porta alla MOTIVAZIONEMOTIVAZIONELa reattività porta alla La reattività porta alla MOTIVAZIONEMOTIVAZIONE

Con ricerca dell’appagamento delle Con ricerca dell’appagamento delle necessità = necessità = CONSUMAZIONECONSUMAZIONE

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COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO DIDI MANTENIMENTOMANTENIMENTO

(alimentazione , costruzione del nido, toelettatura),

55


(alimentazione, costruzione del nido , toelettatura),

56


(alimentazione, costruzione del nido, toelettatura ),

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GROOMING

CARATTERISTICHE PRIMARIE: CARATTERISTICHE PRIMARIE:

GroomingGrooming -- ricerca d una situazione confortevolericerca d una situazione confortevole

SelfSelf groominggrooming

AlloAllo groominggrooming = pulizia reciproca= pulizia reciproca

CARATTERISTICHE SECONDARIE: CARATTERISTICHE SECONDARIE: CARATTERISTICHE SECONDARIE: CARATTERISTICHE SECONDARIE:

evacuazione, modalità del comportamento escretivoevacuazione, modalità del comportamento escretivo

FUNZIONE: FUNZIONE:

Igiene della cuteIgiene della cute

stato confortevole di escrezionestato confortevole di escrezione

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COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO DIDI INTERAZIONE CON L’AMBIENTEINTERAZIONE CON L’AMBIENTE

(esplorazione , arrampicamento , percezione di stimoli olfattivi, delimitazione del territorio)

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COMPORTAMENTO LOCOMOTORIO

CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE PRIMARIE: PRIMARIE:

Esercizi fisiciEsercizi fisici

Cambiamento della Cambiamento della posizione del corpo e posizione del corpo e della posturadella postura

CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE SECONDARIE: SECONDARIE:

Stiramento e giocoStiramento e gioco

FUNZIONE: FUNZIONE:

Mantenimento di una Mantenimento di una buona condizione buona condizione fisicafisica

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COMPORTAMENTO DI RIPOSO


Riposo e sonno nei periodo diurni Riposo e sonno nei periodo diurni

CARATTERISTICHE SECONDARIE: CARATTERISTICHE SECONDARIE:

OzioOzio

FUNZIONE: FUNZIONE:

Autoconservazione fisica, recupero fisiologicoAutoconservazione fisica, recupero fisiologicoAutoconservazione fisica, recupero fisiologicoAutoconservazione fisica, recupero fisiologico

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COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO DIDI INTERAZIONE CON L’AMBIENTEINTERAZIONE CON L’AMBIENTE

TERRITORIALITA’TERRITORIALITA’


Uso dello spazio individuale per le attività di bas e.Uso dello spazio individuale per le attività di bas e.

Spazi minimi (necessità di Spazi minimi (necessità di spazio vitale spazio vitale individuale) individuale)

CARATTERISTICHE SECONDARIE: CARATTERISTICHE SECONDARIE:

Comportamento correlato alla cura della proprietà e Comportamento correlato alla cura della proprietà e

(esplorazione, arrampicamento, percezione di stimoli olfattivi, delimitazione del territorio )

Comportamento correlato alla cura della proprietà e Comportamento correlato alla cura della proprietà e dell’alimentazionedell’alimentazione

FUNZIONE: FUNZIONE:

Risposta alle esigenze spaziali Risposta alle esigenze spaziali qualiquali--quantitativequantitative per per l’alimentazione, il rifugio, la difesa e la riprodu zionel’alimentazione, il rifugio, la difesa e la riprodu zione

SPAZIO INDIVIDUALE

SPAZIO SOCIALE

SPAZIO DI FUGA

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COMPORTAMENTO COMPORTAMENTO DIDI INTERAZIONE SOCIALEINTERAZIONE SOCIALE

(socializzazione , aggressività, difesa, accoppiamento, cure parentali)

SOCIALIZZAZIONESOCIALIZZAZIONE

CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE PRIMARIE: PRIMARIE:

Legami tra Legami tra conspecificiconspecifici

CARATTERISTICHE CARATTERISTICHE SECONDARIESECONDARIE: :

Socializzazione, attività di Socializzazione, attività di gruppogruppo

FUNZIONE: FUNZIONE:

Aggregazione, stabilità dei Aggregazione, stabilità dei rapporti sociali, gerarchiarapporti sociali, gerarchia

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(socializzazione, aggressività, difesa , accoppiamento, cure parentali )

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(socializzazione, aggressività, difesa, accoppiamento, cure parentali )

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(socializzazione, aggressività, difesa, accoppiamento, cure parentali )

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CONDIZIONI ARTIFICIALI

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CORSO DI BASE


MODULO 3



Biologia appropriata di base,specifico per specie ( teoria)-Anatomia, fisiologia e caratteristiche biologiche dei roditori più comuni (topo-ratto-)-Etologia


ANATOMIA RODITORI

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CARATTERISTICHE ANATOMICHE

CorpoCorpo fusiformefusiforme concon testatesta assottigliataassottigliata terminanteterminante inin ununtroncotronco esileesile..

CodaCoda rappresentarappresenta circacirca l’l’8585%% delladella lunghezzalunghezza totaletotale deldelcorpocorpo eded èè piùpiù lungalunga nellenelle femminefemmine cheche neinei maschimaschi

NotevoleNotevole lolo svilupposviluppo deidei muscolimuscoli pellicciaipellicciai ,,

grandegrande svilupposviluppo deidei muscolimuscoli masticatorimasticatori ,,

mancanomancano ii muscolimuscoli faccialifacciali 71

CARATTERISTICHE ANATOMICHE

Conformazione tipica con ossa dello splancnocranio strette e Conformazione tipica con ossa dello splancnocranio strette e lunghelunghe ,,orbita aperta, canale orbita aperta, canale infraorbitaleinfraorbitale AMPIO AMPIO

(notevole sviluppo della branca mascellare del (notevole sviluppo della branca mascellare del nervo trigemino nervo trigemino diretta alla cute della faccia e alle diretta alla cute della faccia e alle vibrissevibrisse ))

Peli tattili o vibrisse (rivestiti di una guaina connettivale ben sviluppata che contiene seni venosi) Funzione tattile molto importante

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FORMULA DENTARIA

Incisivi a Incisivi a crescita continuacrescita continuaIncisivi a Incisivi a crescita continuacrescita continua

Si riformano completamente in 40Si riformano completamente in 40--50gg50gg

La formula dentaria del roditore è la seguente:La formula dentaria del roditore è la seguente:

Incisivi: Incisivi: 1/1/11Canini: Canini: 0/0/00Premolari: Premolari: 0/0/00Molari: Molari: 3/3/33

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GHIANDOLE SUPERFICIALI DELLA TESTA

GHIANDOLE LACRIMALI

--Ghiandole orbitali (Lacrimali):Ghiandole orbitali (Lacrimali):-- EsorbitaliEsorbitali (ELG)(ELG)

---- IntraorbitaliIntraorbitali (ILG)(ILG)--di di HarderHarder

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GHIANDOLE NASALI LATERALI ( DI STENONE)

--Situata nel seno mascellareSituata nel seno mascellare--Simile in struttura alle ghiandole sierose salivariSimile in struttura alle ghiandole sierose salivari

Funzione: umidificazione aria in entrata nelle cavità nasaliFunzione: umidificazione aria in entrata nelle cavità nasali

--Presenza di numerose terminazioni nervose consente di Presenza di numerose terminazioni nervose consente di umidificare in modo variabile l’aria inalata umidificare in modo variabile l’aria inalata per mantenere per mantenere il valore dell’umidità sempre costanteil valore dell’umidità sempre costante 75


GHIANDOLE SALIVARI

PAROTIDE:PAROTIDE:--Molto diffusa, secrezione Molto diffusa, secrezione sierosasierosaSaliva prodotta ha Saliva prodotta ha concentrazione proteica del concentrazione proteica del 2% (unica fra tutti gli animali)2% (unica fra tutti gli animali)

--SOTTOMASCELLARISOTTOMASCELLARI--SOTTOLINGUALI SOTTOLINGUALI a secrezione mucosaa secrezione mucosa

CEFALIZZAZIONE DEI CEFALIZZAZIONE DEI PROCESSI DIGESTIVIPROCESSI DIGESTIVI(spostamento in avanti dei (spostamento in avanti dei processi digestivi con processi digestivi con notevole sviluppo delle notevole sviluppo delle ghiandole salivari)ghiandole salivari) 76


GHIANDOLE DEL LETARGO

((tessuto adiposo tessuto adiposo multilocularemultiloculare))

--Contiene un pigmento Contiene un pigmento marrone (grasso bruno) marrone (grasso bruno) e non e non ha funzione ghiandolareha funzione ghiandolare

Funzione: Funzione: Funzione: Funzione: -- agire come agire come economizzatore economizzatore --di proteine assicurando di proteine assicurando l’utilizzo della riserva di l’utilizzo della riserva di carboidrati e grassicarboidrati e grassi--e giocando un ruolo e giocando un ruolo fondamentale nella fondamentale nella termogenesitermogenesi-- modificare effetti di vari modificare effetti di vari agenti chimici introdotti agenti chimici introdotti nell’organismo accelerandone nell’organismo accelerandone o ritardandone l’azione.o ritardandone l’azione.

77

APPARATO DIGERENTE

Sviluppato in lunghezza ed è costituito da una parteSviluppato in lunghezza ed è costituito da una parte

prediaframmaticaprediaframmatica ((ghgh. Salivari) . Salivari) e e postpost--diaframmatica (diaframmatica (app.G.E.app.G.E.))

Roditori sono Roditori sono MANGIATORI SEMICONTINUIMANGIATORI SEMICONTINUI

A differenza degli altri mammiferi il ratto muore pr ima in assenza A differenza degli altri mammiferi il ratto muore pr ima in assenza di cibo che di acquadi cibo che di acqua

78

APPARATO DIGERENTE

Esofago:Esofago:--dotato di due strati di muscolatura dotato di due strati di muscolatura striata e rivestito di uno strato di striata e rivestito di uno strato di cheratinacheratina

-- Entra nello stomaco a livello del Entra nello stomaco a livello del cardia e forma una piega particolare cardia e forma una piega particolare che che impedisce al roditore di vomitareimpedisce al roditore di vomitare

Lo Lo STOMACOSTOMACO si distingue in si distingue in

PROSSIMALE (PROVENTRICOLARE): PROSSIMALE (PROVENTRICOLARE): --Mucosa Mucosa aghiandolareaghiandolare di tipo di tipo esofageo esofageo ( ( Mucosa INGESTORIAMucosa INGESTORIA ))

DISTALE (GHIANDOLARE):DISTALE (GHIANDOLARE):--mucosa di tipo ghiandolare mucosa di tipo ghiandolare ((Mucosa DIGESTORIAMucosa DIGESTORIA ) )

MARGO PLICATUSMARGO PLICATUS : : linea di demarcazione fra i due tipi di linea di demarcazione fra i due tipi di mucosamucosa 79

APPARATO DIGERENTE

PANCREAS:PANCREAS:

Diffuso Diffuso

FEGATO: FEGATO: nel rattonel ratto

NON NON C’EC’E’ LA ’ LA CISTIFELLEA !!CISTIFELLEA !!

Cieco e colon Cieco e colon privi di tenie privi di tenie

80

APPARATO RESPIRATORIO

81

APPARATO RESPIRATORIO - NASO

(animali macrosmatici)

L’olfatto è uno dei sistemi di orientamento principali per i roditori.

Le cavit à nasali sono particolarmente sviluppate

Apice del naso mobilissimo (Superficie naso = dermatoglifo del polpastrello di uomo e primati )

Narici con complessa architettura cartilaginea che si apre nel vestibolo nasale nasale

Lunghe cavit à nasali

Presenza di numerose ghiandole sieromucose

Ghiandola di Stenone (secrezione sostanza acquosa)

Organo di Jacobson localizzato nel pavimento della cavit à

nasale collegato alla cavit à orale per mezzo di un condotto incisivo: percezione feromoni (animali macrosmatici)

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APPARATO RESPIRATORIO - POLMONI

Alla nascita il polmone del topo e del ratto è immaturo e senza alveoli fino al 4 giorno.

Dal 4 al 7 giorno avviene una ristrutturazione imponente e molto rapi da del parenchima.

I bronchioli respiratori compaiono dal 10 giorno me ntre dal 13 si inspessiscono i setti primari e secondari che poi f ormeranno le pareti alveolari

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APPARATO RESPIRATORIO

Le caratteristiche di vita dei roditori nelle tane , hanno determinato uno sviluppo dell’apparato respiratorio

adatto a particolari condizioni micro e macroclimati che.

Qualsiasi variazione di queste condizioni può alterare la funzionalità dell’apparato respiratorio ed in partic olare nelle aree di stabulazione quando vengano a mancare i parametri micro e macroclimatici specifici, possono insorgere patologie che interessano le vie respirat orie 84

APPARATO RESPIRATORIO – MECCANISMI DI DIFESA

MECCANICI:

FILTRAZIONE

A livello delle prime vie aerifere

La conformazione anatomica di queste vie provoca dei queste vie provoca dei

fenomeni di turbolenza dell’aria inspirata.

Le particelle inalate vengono proiettate verso le pareti

dell’albero bronchiale e

intrappolate nello strato di muco che le ricopre

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MECCANICI:

PURIFICAZIONE

Si realizza a livello tracheo-bronchiale e alveolare

Si fonda sul c.d. TRASPORTO MUCO-CILIARE

ed è la forma di protezione aspecifica più importante a livello respiratorio.

Ha il compito di difendere la superficie mucosa:

- Dalla disidratazione,- Dal raffreddamento ,- Dall’ azione irritante o lesiva di sostanze chimiche

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INTERAZIONE APPARATO CILIARE EPITELIALE

- Cilia sono animate da movimenti ritmici , coordinat i, unidirezionali che hanno lo scopo di spingere dal polmone verso l’orofaringe lo strato di muco al quale aderiscono le particelle inalate

- MUCO: - prodotto dalle cellule caliciformi mucipare e - dalle ghiandole tubulo- acinose della sotto mucosa tracheo-bronchiale87


INTERAZIONE APPARATO CILIARE EPITELIALE

Le secrezioni bronchiali formano una pellicola cont inua disposta in 2 strati:

FASE GEL: più superficiale, disposta sulle cilia- Più viscosa e difficilmente penetrabile

FASE SOL: più profonda, Disposta tra le cilia

- Più fluida- In essa avviene il movimento ciliare che fa progredire la fase GEL

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PERCEZIONE STIMOLI OLFATTIVIPERCEZIONE STIMOLI OLFATTIVI

FONDAMENTALE PER LA SOPRAVVIVENZAFONDAMENTALE PER LA SOPRAVVIVENZA

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CORSO DI BASE


MODULO 3



Biologia appropriata di base,specifico per specie ( teoria)-Anatomia, fisiologia e caratteristiche biologiche dei roditori più comuni (topo-ratto- APPARATO URO-GENITALE e RIPRODUZIONE)-Etologia


ANATOMIA RODITORI-APPARATO UROGENITALE

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APPARATO UROGENITALE

Nel RATTOUtero duplice2 cervici, 2 osti interni e 2 esterni

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Nel TOPO Utero bicorne corpo bipartito con setto mediano; parte posteriore unica

APPARATO UROGENITALE

�� PresenzaPresenza didi ghiandoleghiandoleannesseannesse

�� ((ghiandoleghiandole delladellacoagulazionecoagulazione))

�� StrutturaStruttura del del penepene((fibroelasticofibroelastico e non e non muscolocavernosomuscolocavernoso))

�� OssoOsso del del penepene cartilagineocartilagineo�� GhiandoleGhiandole prepuzialiprepuziali

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Urina :Nel Topo - 4X più concentrata dell’uomoNel Ratto – 2X più concentrata dell’uomo

1-2 gocce di urina alla volta.1-2 gocce di urina alla volta.Facile la raccolta dei campioni urinari.

Urina ricca di proteineAllergenica!Esposizione tramite lettiera e rischio di

contatto cutaneo95

APPARATO RESPIRATORIO - NASO

(animali macrosmatici)

L’olfatto è uno dei sistemi di orientamento principali per i roditori.

Le cavit à nasali sono particolarmente sviluppate

Apice del naso mobilissimo (Superficie naso = dermatoglifo del polpastrello di uomo e primati )

Narici con complessa architettura cartilaginea che si apre nel vestibolo nasale nasale

Lunghe cavit à nasali

Presenza di numerose ghiandole sieromucose

Ghiandola di Stenone (secrezione sostanza acquosa)

Organo di Jacobson localizzato nel pavimento della cavit à

nasale collegato alla cavit à orale per mezzo di un condotto incisivo: percezione feromoni (animali macrosmatici)

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Feromoni:Presenti nell’urina ed hanno effettisulla riproduzione

Effetto :Lee-Boot :Femmine senza maschi = ciclo estrale soppresso

Whitten : Maschio in un gruppo di femmine: sincronizzazione cicloestrale

Bruce : Maschio estraneo in un gruppo di femmine entro 24 ore dall’accoppiamento = impedimento dell’impianto

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RODITORI RIPRODUZIONE

La vita riproduttiva di una femmina dura fino a 7-18 mesi con 6-10 figliate.

Il topo è una specie poliestrale continua (ha più calori in successione) per cui è in grado di riprodursi durante tutto l’anno.

Il primo estro si ha a 28-40 giorniIl primo estro si ha a 28-40 giorni

La placenta è di tipo emo-coriale quindi permette il passaggio di anticorpi al feto prima ancora dell’assunzione del colostro.

La produzione ottimale di piccoli (10-12) si ha tra la seconda e l'ottava gravidanza . I piccoli nascono dopo 19-21

giorni e sono glabri e ciechi98

RODITORI RIPRODUZIONE

L'eiaculazione è sicura solo quando il maschio cade sul fianco .

Il ciclo dura 4-5 giorni con l'estro di 12 ore.

Eccetto l‘ estro post partum (14-28 ore dopo il parto) non ci sono altri calori durante la lattazione e se l'estro pos t partum non viene sfruttato il ciclo riprenderà 2-5 giorni dopo lo sv ezzamento.

Dopo l'accoppiamento la permanenza del tappo vaginale (Copulatory o vaginal plug) (secrezione delle ghiandole sessuali accessorie del maschio) dura per 16-24 ore

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Comportamento di accettazione del maschio 100

RODITORI - SESSAGGIO

Il sessaggio si effettua

- sul rilievo della presenza dei capezzoli (ben visibili nella femmina)

- sulla distanza ano-genitale che nel maschio è circa 1,5-2 volte rispetto a quella della femmina

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RODITORI - RIDERIVAZIONE E FOSTERING

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Aging Mouse Pups

Day 1 Day 2 Day 3

Day 4

Day 5 Day 9

RICONOSCIMENTO ETA’ DEGLI ANIMALI

Day 6 Day 8

Day 10Day 11

Day 12

Day 14

FOR ADDITIONAL PHOTOS AND INFORMATION TURN CARD OVE R 103

VALUTAZIONE ETA’ DEGLI ANIMALI (1-3)

orecchie pelo incisivi mammelle occhi

1 – 3 accollate assente assenti Non visigiornibili

chiusi

3 scollate “ “ “ “

5 – 6 “ Comincia a crescere “ “ “

8 “ Cominciano a spuntare Visibili nelle femmine “

10 -12 “ Ricopre tutto l’animale Bene evidenti “ “

13 - 14 “ “ “ Il pelo comincia a ricoprirle Si aprono

16 “ “ “ Il pelo le ricopre interamente aperti

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giorni orecchie pelo incisivi mammelle occhi

1 – 3 accollate assente assenti Non visibili chiusi







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VALUTAZIONE ETA’ DEGLI ANIMALI





8 “ Cominciano a spuntare Visibili nelle femmine “8 “ Cominciano a spuntare “




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CORSO DI BASE SULL’ UTILIZZO DEGLI ANIMALI A … OPBA-MBPE 2019/Biologia di...Università degli Studi di Trieste Dipartimento di Scienze della Vita CORSO INTRODUTTIVO ALLA SPERIMENTAZIONE

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