שיטת גידול יד למרמוסטים לתינוקות

Summary

כאן אנו מתארים שיטת גידול ידנית לגידול מרמוסטים לתינוקות באינקובטור לבעלי חיים. שיטה זו מגדילה מאוד את שיעור ההישרדות של תינוקות מרמוסט, מה שמספק הזדמנות לחקור את התפתחותם של תינוקות מרמוסט עם רקע גנטי דומה שגדל בסביבות שונות לאחר הלידה.

Abstract

מרמוסט מצוי (שם מדעי: Callithrix jacchus) הוא קוף קטן וחברתי מאוד מהעולם החדש בעל שיעורי רבייה גבוהים, שהוכח כמודל משכנע של פרימטים לא-אנושיים למחקר ביו-רפואי ומדעי המוח. חלק מהנקבות יולדות שלישייה; עם זאת, ההורים אינם יכולים לגדל את כולם. כדי להציל תינוקות אלה, פיתחנו שיטה לגידול ידני לגידול מרמוסטים שזה עתה נולדו. בפרוטוקול זה אנו מתארים את נוסחת המזון, זמן ההאכלה, תצורת הטמפרטורה והלחות, וכן את התאמת התינוקות המגודלים ביד לסביבת המושבה. שיטת גידול ידיים זו מגדילה באופן משמעותי את שיעור ההישרדות של תינוקות מרמוסט (ללא גידול ידיים: 45%; עם גידול ידיים: 86%) ומספקת הזדמנות לחקור את התפתחותם של תינוקות מרמוסט בעלי רקע גנטי דומה שגדלו בסביבות שונות לאחר הלידה. מכיוון שהשיטה מעשית וקלה לשימוש, אנו צופים שניתן יהיה ליישם אותה גם במעבדות אחרות העובדות עם מרמוסטים נפוצים.

Introduction

מרמוסט מצוי (שם מדעי: Callithrix jacchus) הוא קוף עולם חדש קטן וארבורי שמקורו בדרום ומרכז אמריקה. השימוש במרמוסטים במחקר ביו-רפואי גדל במהירות בעשורים האחרונים בשל מספר יתרונות מרכזיים של מרמוסטים בהשוואה לפרימטים לא אנושיים אחרים (NHPs), כולל גודל גופם הקטן יותר, טיפול ורבייה קלים יותר בשבי, זמן הריון קצר יותר, התבגרות מינית מוקדמת יותר וסיכונים זואונוטיים נמוכים יותר 1,2,3,4,5,6 . למרמוסט המצוי מבנה מוח ותפקוד מוחי דומים לבני אדם והוא מציג רפרטואר עשיר של קולות והתנהגות חברתית גבוהה עם רגשות עשירים. זהו מודל NHP משכנע עבור סוגים שונים של מחקרים במדעי המוח, כגון מחקרים על עיבוד חושי 7,8,9,10,11,12,13,14, תקשורת קולית 15,16,17,18,19^, מודלים של פגיעה בחוט השדרה ²⁰,^21,22,23, מחלת פרקינסון 24,25,26,27,28^, ומחלות תלויות גיל ²⁹. בהשוואה ל- NHPs אחרים, למרמוסט הנפוץ יש קצב רבייה גבוה יחסית, מה שעשוי להיות שימושי לשינוי מהונדס^30,31,32. פרימט זה נמצא בשימוש נרחב גם בפרמקולוגיה, אנגיוגרפיה ומחקרי פתוגן ומערכת החיסון 33,34,35,36,37,38,39. עם זאת, היצע המרמוסטים נותר מוגבל מאוד, במיוחד בסין, ואינו יכול לענות על הצרכים הגדלים במהירות של המחקר המדעי.

במושבות מרמוסטים מאכילים את בעלי החיים הבוגרים פעם או פעמיים ביום, וכמה מוסדות משנים את תזונתם של מרמוסטים צעירים⁴⁰. בדרך כלל, מרמוסטים לתינוקות בדרך כלל נאחזים בחוזקה בגוף האב או האחים הגדולים לטיפול יומיומי ונמסרים לאם מספר פעמים ביום לחלב. כמה מרמוסטים נקבות יולדות שלישייה, ובמקרה זה, תינוק אחד או שניים אינם יכולים לשרוד בגלל מחסור בחלב; יתר על כן, חלק מההורים אינם מטפלים בתינוקותיהם משום שהם חסרי ניסיון הנקתי או מסיבות לא ידועות אחרות. זהו הפסד גדול עבור מעבדות רבות. מספר מחקרים דיווחו על שיטות לניהול תזונה של מרמוסטים בוגרים בשבי 40,41,42 תוך שימוש במזונות ופורמולות עם הרכבי אבות מזון, ויטמינים ומינרלים שונים, כמו גם פרוטוקולי הזנה שונים להעשרה (מחית, ג’ל, מטוהר או משומר)^2,41. מחקר קודם דיווח על שיטת גידול שיתופית לשלישיית מרמוסט⁴³, שבה מטפלים לוקחים תינוק אחד ביום, מאכילים אותו ביד לאורך כל היום, ומחליפים אותו בשלישייה אחרת למחרת. למרות ששיטה זו מאפשרת לתינוקות לקבל טיפול הורי, היא דורשת מטפל מנוסה שיתפוס את התינוק מגופם של ההורים מדי יום והיא דורשת עבודה רבה. עד כה, אף מחקר לא דיווח על שיטה מפורטת, שלב אחר שלב, לגידול ידיים עבור מרמוסטים שזה עתה נולדו.

מטרת המחקר הנוכחי היא לספק שיטת גידול ידיים למתעניינים בפיתוח מרמוסט אך עם משאבים מוגבלים. בניגוד לשיטת הגידול השיתופי הקודמת⁴³, השיטה הנוכחית היא חלופה הגורמת פחות הפרעה למשפחת התינוק וקלה ללמידה. בהתבסס על כללי ההנקה הבסיסיים ועל 5 שנות עשייה, מאמר זה מתאר שיטת גידול ידנית לגידול מרמוסטים לתינוקות הכוללת את הכנת המזון, לוח זמנים להאכלה, תצורת הטמפרטורה והלחות של אינקובטור בעלי החיים, וכן התאמת חיות התינוקות לסביבת המושבה.

Protocol

כל הליכי הניסוי אושרו על ידי הוועדה לשימוש וטיפול בבעלי חיים באוניברסיטת ג’ג’יאנג ועקבו אחר הנחיות המכונים הלאומיים לבריאות (NIH). 1. דיור וגידול44 הגדר את חדר המושבה עם מחזור יום / לילה של 12 שעות: 12, הטמפרטורה על 26-28 מעלות צלזיוס, והלחות היחסית על 45%-55%.</…

Representative Results

משקל הגוף הוא מדד מפתח להתפתחות הגוף של בעלי חיים והוא משמש כאינדיקטור למצב הבריאותי של המרמוסטים בפרוטוקול זה. בעבודה זו, משקלי הגוף של בעלי החיים שגודלו ביד עלו בהדרגה עם הגיל (איור 2A, n = 16), בדומה למשקלים של תינוקות שזה עתה נולדו במחקר קודם46. כדי למזער את ההפרע…

Discussion

המרמוסט הנפוץ הוא מודל NHP שימושי מאוד למחקר ביו-רפואי ומדעי המוח. עם זאת, משאבי המרמוסט מוגבלים מכדי לענות על הצרכים הגדלים במהירות. בעבודה זו פיתחנו שיטת גידול ידיים שלא רק מגדילה את שיעור ההישרדות של תינוקות מרמוסט אלא גם מספקת הזדמנות לחקור את התפתחותם לאחר הלידה. שיטת גידול ידנית זו היא…

Materials

animal incubator	RCOM, Korea		MX – BL600N, 855 mm (W) x 470 mm (L) x 440 mm (H)
baby milk powder	Meadjohnson, America		suitable for 0-12 months of age, executive standard – GB25596
baby rice paste	HEINZ, China		suitable for 0-6 months of age, executive standard – GB10769
baby wipes	babycare, China		soft
beaker	ShuNiu, China		100 mL
blankets	Grace, China		10 cm × 10 cm, soft
climbing frame	WowWee, China		firm and no small circular structures
disposable diaper pads	Hi Health Pet, China		either M or L size
disposable sterile syringe	Cofoe, China		1 mL, 2.5 mL, 3 mL, 5 mL, 10 mL
electronic scale	YouSheng, China		measuring range from 0 to 6,000 g with precision of 0.2 g
intravenous injector	HD, China		0.55 mm x 20 mm needle
kettle	FGA, China		warm-keeping kettle 1,500 mL
lactulose	BELCOL, China		to solve constipation
plastic weighing dish	SKSLAB, China		80 mm x 80 mm x 22 mm, used as a bowl
plush toy	Lebiyou, China		soft
probiotic powder	G-Pet, China		to regulate gastrointestinal environment
sterile centrifuge tube	NEST, China		50 mL
swab	OYEAH, China		80 – 100 mm
toy roller	WowWee, China		firm and no small circular structures