Summary

Método de criação manual para saguis infantis

Published: June 09, 2023
doi:

Summary

Aqui, descrevemos um método de criação manual para criação de saguis infantis em uma incubadora de animais. Este método aumenta consideravelmente a taxa de sobrevivência de bebês saguis, o que oferece a oportunidade de estudar o desenvolvimento de bebês saguis com origens genéticas semelhantes criados em diferentes ambientes pós-natais.

Abstract

O sagui-comum (Callithrix jacchus) é um macaco pequeno e altamente social do Novo Mundo com altas taxas de reprodução, que provou ser um modelo de primata não humano atraente para pesquisas biomédicas e de neurociência. Algumas fêmeas dão à luz trigêmeos; no entanto, os pais não podem criar todos eles. Para salvar esses bebês, desenvolvemos um método de criação manual para criar saguis recém-nascidos. Nesse protocolo, descrevemos a fórmula do alimento, o tempo para alimentação, a configuração da temperatura e umidade, bem como a adaptação dos lactentes criados manualmente ao ambiente da colônia. Este método de criação manual aumenta significativamente a taxa de sobrevivência de lactentes saguis (sem criação manual: 45%; com criação manual: 86%) e oferece a oportunidade de estudar o desenvolvimento de lactentes saguis com origens genéticas semelhantes criados em diferentes ambientes pós-natais. Como o método é prático e fácil de usar, antecipamos que ele também poderia ser aplicado a outros laboratórios que trabalham com saguis comuns.

Introduction

O sagui-comum (Callithrix jacchus) é um pequeno e arborícola macaco do Novo Mundo originário da América do Sul e Central. O uso de saguis em pesquisas biomédicas tem crescido rapidamente nas últimas décadas devido a várias vantagens importantes dos saguis em comparação com outros primatas não humanos (NHPs), incluindo seu menor tamanho corporal, manuseio e reprodução mais fáceis em cativeiro, menor tempo de gestação, maturação sexual mais precoce e menores riscos zoonóticos 1,2,3,4,5,6 . O sagui comum tem uma estrutura cerebral e função cerebral semelhantes aos humanos e exibe um rico repertório de vocalizações e comportamento altamente social com emoções ricas. É um modelo de PNC convincente para diferentes tipos de estudos em neurociência, como estudos sobre processamento sensorial7,8,9,10,11,12,13,14, comunicaçãovocal15,16,17,18,19, modelos de lesão medular20 21,22,23, doença de Parkinson 24,25,26,27,28 e doenças relacionadas à idade 29. Comparado com outros NHPs, o sagui-comum tem uma taxa de reprodução relativamente alta, o que é potencialmente útil para a modificação transgênica30,31,32. Esse primata também é amplamente utilizado em farmacologia, angiografia, estudos de patógenos e imunoterapia 33,34,35,36,37,38,39. No entanto, a oferta de saguis continua a ser muito limitada, especialmente na China, e não pode satisfazer as necessidades em rápido crescimento da investigação científica.

Em colônias de saguis, os animais adultos são alimentados uma ou duas vezes por dia, e algumas instituições alteram a dieta para saguis juvenis40. Geralmente, os saguis infantis geralmente agarram firmemente o corpo do pai ou dos irmãos mais velhos para cuidados diários e são entregues à mãe várias vezes ao dia para obter leite. Alguns saguis fêmeas dão à luz trigêmeos e, neste caso, um ou dois bebês não podem sobreviver devido à falta de leite; Além disso, alguns pais não cuidam de seus bebês por falta de experiência em enfermagem ou por outros motivos desconhecidos. Esta é uma grande perda para muitos laboratórios. Poucos estudos têm relatado métodos de manejo nutricional para saguis adultos em cativeiro 40,41,42 utilizando alimentos e fórmulas com diferentes composições de macronutrientes, vitaminas e minerais, bem como diferentes protocolos alimentares para enriquecimento (amassado, gelificado, purificado ou enlatado)2,41. Um estudo anterior relatou um método de criação colaborativa para trigêmeos saguis43, no qual os cuidadores pegam um bebê por dia, alimentam-no manualmente ao longo do dia e o trocam por outro dos trigêmeos no dia seguinte. Embora esse método permita que os bebês tenham cuidado parental, requer um cuidador experiente para agarrar o bebê do corpo dos pais todos os dias e é trabalhoso. Até o momento, nenhum estudo relatou um método detalhado e passo a passo de criação manual para saguis recém-nascidos.

O objetivo do presente estudo é fornecer um método de criação manual para aqueles interessados no desenvolvimento de saguis, mas com recursos limitados. Ao contrário do método de criação colaborativa anterior43, o método atual é uma alternativa que causa menos transtornos à família do lactente e é de fácil aprendizado. Com base nas regras básicas do aleitamento materno e nos 5 anos de prática, este artigo descreve um método de criação manual para a criação de saguis infantis que inclui o preparo do alimento, um cronograma de alimentação, a configuração da temperatura e umidade da incubadora de animais, bem como a adaptação dos animais infantis ao ambiente da colônia.

Protocol

Todos os procedimentos experimentais foram aprovados pelo Comitê de Uso e Cuidado Animal da Universidade de Zhejiang e seguiram as diretrizes do National Institutes of Health (NIH). 1. Habitação e criação44 Defina a sala de colônia com um ciclo dia/noite de 12 h:12 h, a temperatura em 26-28 °C e a umidade relativa do ar em 45%-55%. Emparelhe saguis machos e fêmeas aos 2-6 anos de idade e mantenha-os em gaiolas (850 mm x 800 m…

Representative Results

O peso corporal é um índice-chave do desenvolvimento corporal dos animais e é utilizado como indicador do estado de saúde dos saguis neste protocolo. Neste trabalho, o peso corporal dos animais criados à mão aumentou gradualmente com a idade (Figura 2A, n = 16), semelhante ao peso dos recém-nascidos em estudo anterior46. Para minimizar o transtorno às famílias reprodutoras na colônia, não pesamos os saguis filhotes na colônia todos os dias. Foram obtidos o…

Discussion

O sagui-comum é um modelo de PNH muito útil para pesquisas biomédicas e de neurociências. No entanto, os recursos do sagui são muito limitados para atender às necessidades em rápido crescimento. Neste trabalho, desenvolvemos um método de criação manual que não só aumenta a taxa de sobrevivência de filhotes de saguis, mas também oferece uma oportunidade de estudar seu desenvolvimento pós-natal. Este método de criação manual é prático e fácil de aprender e, portanto, é facilmente aplicável a outros l…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os autores gostariam de agradecer a Mingxuan Li por sua edição da gramática e polimento da versão inicial deste manuscrito. Este trabalho foi apoiado pela Fundação de Ciências Naturais da Província de Zhejiang da China (LD22H090003); a Fundação de Ciências Naturais da China (32170991 e 32071097), STI2030-Grandes Projetos 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) e 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); e o MOE Frontier Science Center for Brain Science & Brain-Machine Integration, Universidade de Zhejiang.

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

Referencias

  1. Miller, C. T., et al. Marmosets: A neuroscientific model of human social behavior. Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).
  2. Ross, C. N., Colman, R., Power, M., Tardif, S. Marmoset metabolism, nutrition, and obesity. ILAR Journal. 61 (2-3), 179-187 (2020).
  3. Kishi, N., Sato, K., Sasaki, E., Okano, H. Common marmoset as a new model animal for neuroscience research and genome editing technology. Development, Growth & Differentiation. 56 (1), 53-62 (2014).
  4. Prins, N. W., et al. Common marmoset (Callithrix jacchus) as a primate model for behavioral neuroscience studies. Journal of Neuroscience Methods. 284, 35-46 (2017).
  5. Tokuno, H., Watson, C., Roberts, A., Sasaki, E., Okano, H. Marmoset neuroscience. Neuroscience Research. 93, 1-2 (2015).
  6. Hodges, J. K., Henderson, C., Hearn, J. P. Relationship between ovarian and placental steroid production during early pregnancy in the marmoset monkey (Callithrix jacchus). Journal of Reproduction and Fertility. 69 (2), 613-621 (1983).
  7. Troilo, D., Judge, S. J. Ocular development and visual deprivation myopia in the common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research. 33 (10), 1311-1324 (1993).
  8. Mitchell, J. F., Leopold, D. A. The marmoset monkey as a model for visual neuroscience. Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).
  9. Hung, C. C., et al. Functional MRI of visual responses in the awake, behaving marmoset. NeuroImage. 120, 1-11 (2015).
  10. Gao, L., Kostlan, K., Wang, Y., Wang, X. Distinct subthreshold mechanisms underlying rate-coding principles in primate auditory cortex. Neuron. 91 (4), 905-919 (2016).
  11. Gao, L., Wang, X. Subthreshold activity underlying the diversity and selectivity of the primary auditory cortex studied by intracellular recordings in awake marmosets. Cerebral Cortex. 29 (3), 994-1005 (2019).
  12. Gao, L., Wang, X. Intracellular neuronal recording in awake nonhuman primates. Nature Protocols. 15, 3615-3631 (2020).
  13. Wang, X., et al. Corticofugal modulation of temporal and rate representations in the inferior colliculus of the awake marmoset. Cerebral Cortex. 32 (18), 4080-4097 (2022).
  14. Wang, X., et al. Selective corticofugal modulation on sound processing in auditory thalamus of awake marmosets. Cerebral Cortex. 33 (7), 3372-3386 (2022).
  15. Kajikawa, Y., et al. Coding of FM sweep trains and twitter calls in area CM of marmoset auditory cortex. Hearing Research. 239 (1-2), 107-125 (2008).
  16. Choi, D., Bruderer, A. G., Werker, J. F., et al. Sensorimotor influences on speech perception in pre-babbling infants: Replication and extension of Bruderer et al. Psychonomic Bulletin & Review. 26 (4), 1388-1399 (2019).
  17. Eliades, S. J., Miller, C. T. Marmoset vocal communication: Behavior and neurobiology. Developmental Neurobiology. 77 (3), 286-299 (2017).
  18. Roy, S., Zhao, L., Wang, X. Distinct neural activities in premotor cortex during natural vocal behaviors in a New World primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Journal of Neuroscience. 36 (48), 12168-12179 (2016).
  19. Simões, C. S., et al. Activation of frontal neocortical areas by vocal production in marmosets. Frontiers in Integrative Neuroscience. 4, 123 (2010).
  20. Iwanami, A., et al. Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates. Journal of Neuroscience Research. 80 (2), 182-190 (2005).
  21. Schorscher-Petcu, A., Dupré, A., Tribollet, E. Distribution of vasopressin and oxytocin binding sites in the brain and upper spinal cord of the common marmoset. Neuroscience Letters. 461 (3), 217-222 (2009).
  22. Bowes, C., Burish, M., Cerkevich, C., Kaas, J. Patterns of cortical reorganization in the adult marmoset after a cervical spinal cord injury. Journal of Comparative Neurology. 521 (15), 3451-3463 (2013).
  23. Kondo, T., et al. Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. Neuroscience Research. 98, 35-44 (2015).
  24. Nash, J. E., et al. Antiparkinsonian actions of ifenprodil in the MPTP-lesioned marmoset model of Parkinson’s disease. Experimental Neurology. 165 (1), 136-142 (2000).
  25. van Vliet, S. A., et al. Neuroprotective effects of modafinil in a marmoset Parkinson model: Behavioral and neurochemical aspects. Behavioural Pharmacology. 17 (5-6), 453-462 (2006).
  26. van Vliet, S. A., Vanwersch, R. A., Jongsma, M. J., Olivier, B., Philippens, I. H. Therapeutic effects of Delta9-THC and modafinil in a marmoset Parkinson model. European Neuropsychopharmacology. 18 (5), 383-389 (2008).
  27. Philippens, I. H., t Hart, B. A., Torres, G. The MPTP marmoset model of parkinsonism: a multi-purpose non-human primate model for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 15 (23-24), 985-990 (2010).
  28. Santana, M. B., et al. Spinal cord stimulation alleviates motor deficits in a primate model of Parkinson disease. Neuron. 84 (4), 716-722 (2014).
  29. Tardif, S. D., Mansfield, K. G., Ratnam, R., Ross, C. N., Ziegler, T. E. The marmoset as a model of aging and age-related diseases. ILAR Journal. 52 (1), 54-65 (2011).
  30. Sasaki, E., et al. Generation of transgenic non-human primates with germline transmission. Nature. 459, 523-527 (2009).
  31. Sasaki, E. Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset. Neuroscience Research. 93, 110-115 (2015).
  32. Park, J. E., Sasaki, E. Assisted reproductive techniques and genetic manipulation in the common marmoset. ILAR Journal. 61 (2-3), 286-303 (2020).
  33. Smith, D., Trennery, P., Farningham, D., Klapwijk, J. The selection of marmoset monkeys (Callithrix jacchus) in pharmaceutical toxicology. Laboratory Animals. 35 (2), 117-130 (2001).
  34. Smith, T. E., Tomlinson, A. J., Mlotkiewicz, J. A., Abbott, D. H. Female marmoset monkeys (Callithrix jacchus) can be identified from the chemical composition of their scent marks. Chemical Senses. 26 (5), 449-458 (2001).
  35. Jagessar, S. A., et al. Induction of progressive demyelinating autoimmune encephalomyelitis in common marmoset monkeys using MOG34-56 peptide in incomplete freund adjuvant. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 69 (4), 372-385 (2010).
  36. Kap, Y. S., Laman, J. D., ‘t Hart, B. A. Experimental autoimmune encephalomyelitis in the common marmoset, a bridge between rodent EAE and multiple sclerosis for immunotherapy development. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 5 (2), 220-230 (2010).
  37. Carrion, R., Patterson, J. L. An animal model that reflects human disease: The common marmoset (Callithrix jacchus). Current Opinion in Virology. 2 (3), 357-362 (2012).
  38. Jagessar, S. A., et al. Overview of models, methods, and reagents developed for translational autoimmunity research in the common marmoset (Callithrix jacchus). Experimental Animals. 62 (3), 159-171 (2013).
  39. Feng, Z., et al. Biologically excretable aggregation-induced emission dots for visualizing through the marmosets intravitally: Horizons in future clinical nanomedicine. Advanced Materials. 33 (17), 2008123 (2021).
  40. Goodroe, A., et al. Current practices in nutrition management and disease incidence of common marmosets (Callithrix jacchus). Journal of Medical Primatology. 50 (3), 164-175 (2021).
  41. Power, M. L., Koutsos, L., Marini, R., Wachtman, L., Tardif, S., Mansfield, K., Fox, J. Chapter 4 – Marmoset nutrition and dietary husbandry. The Common Marmoset in Captivity and Biomedical Research. , 63-76 (2019).
  42. Gore, M. A., et al. Callitrichid nutrition and food sensitivity. Journal of Medical Primatology. 30 (3), 179-184 (2001).
  43. Hearn, J. P., Burden, F. J. Collaborative’ rearing of marmoset triplets. Laboratory Animals. 13 (2), 131-133 (1979).
  44. Cao, X., et al. Effect of a high estrogen level in early pregnancy on the development and behavior of marmoset offspring. ACS Omega. 7 (41), 36175-36183 (2022).
  45. Watakabe, A., et al. Application of viral vectors to the study of neural connectivities and neural circuits in the marmoset brain. Developmental Neurobiology. 77 (3), 354-372 (2017).
  46. Takahashi, D. Y., et al. The developmental dynamics of marmoset monkey vocal production. Science. 349 (6249), 734-738 (2015).
  47. Malukiewicz, J., et al. The gut microbiome of exudivorous marmosets in the wild and captivity. Scientific Reports. 12 (1), 5049 (2022).
  48. Shigeno, Y., et al. Comparison of gut microbiota composition between laboratory-bred marmosets (Callithrix jacchus) with chronic diarrhea and healthy animals using terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Microbiology and Immunology. 62 (11), 702-710 (2018).
  49. Baxter, V. K., et al. Serum albumin and body weight as biomarkers for the antemortem identification of bone and gastrointestinal disease in the common marmoset. PLoS One. 8 (12), e82747 (2013).
  50. Tardif, S. D., et al. Characterization of obese phenotypes in a small nonhuman primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 17 (8), 1499-1505 (2009).
  51. Wachtman, L. M., et al. Differential contribution of dietary fat and monosaccharide to metabolic syndrome in the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 19 (6), 1145-1156 (2011).
  52. Power, M. L., Ross, C. N., Schulkin, J., Ziegler, T. E., Tardif, S. D. Metabolic consequences of the early onset of obesity in common marmoset monkeys. Obesity. 21 (12), E592-E598 (2013).
  53. Shimizu, K., et al. Peer-social response in 4 juvenile marmosets represented the emotional development traits depending on family structure. Neuroscience Research. 65, S244 (2009).
  54. Schultz-Darken, N., Braun, K. M., Emborg, M. E. Neurobehavioral development of common marmoset monkeys. Developmental Psychobiology. 58 (2), 141-158 (2016).
  55. Gultekin, Y. B., Hage, S. R. Limiting parental feedback disrupts vocal development in marmoset monkeys. Nature Communications. 8, 14046 (2017).
check_url/es/65296?article_type=t

Play Video

Citar este artículo
Sun, H., Li, R., Lin, Y., Cao, X., Fan, L., Sun, G., Xie, M., Zhu, L., Yu, C., Cai, R., Lyu, C., Wang, X., Zhang, Y., Bai, S., Qi, R., Tang, B., Jia, G., Li, X., Gao, L. Hand-Rearing Method for Infant Marmosets. J. Vis. Exp. (196), e65296, doi:10.3791/65296 (2023).

View Video