Summary

Método de cría manual para titíes infantiles

Published: June 09, 2023
doi:

Summary

Aquí, describimos un método de cría manual para criar crías de tití en una incubadora de animales. Este método aumenta en gran medida la tasa de supervivencia de las crías de tití, lo que brinda la oportunidad de estudiar el desarrollo de las crías de tití con antecedentes genéticos similares criados en diferentes entornos postnatales.

Abstract

El tití común (Callithrix jacchus) es un mono pequeño y altamente social del Nuevo Mundo con altas tasas de reproducción, que ha demostrado ser un modelo de primate no humano convincente para la investigación biomédica y neurocientífica. Algunas hembras dan a luz trillizos; sin embargo, los padres no pueden criarlos a todos. Para salvar a estas crías, hemos desarrollado un método de crianza manual para criar titíes recién nacidos. En este protocolo, describimos la fórmula del alimento, el tiempo de alimentación, la configuración de la temperatura y la humedad, así como la adaptación de las crías criadas a mano al ambiente de la colonia. Este método de cría manual aumenta significativamente la tasa de supervivencia de las crías de tití (sin cría manual: 45%; con cría manual: 86%) y brinda la oportunidad de estudiar el desarrollo de las crías de tití con antecedentes genéticos similares criados en diferentes entornos postnatales. Como el método es práctico y fácil de usar, anticipamos que también podría aplicarse a otros laboratorios que trabajen con titíes comunes.

Introduction

El tití común (Callithrix jacchus) es un mono pequeño y arbóreo del Nuevo Mundo originario de América del Sur y Central. El uso de titíes en la investigación biomédica ha crecido rápidamente en las últimas décadas debido a varias ventajas clave de los titíes en comparación con otros primates no humanos (PNH), incluyendo su menor tamaño corporal, su fácil manejo y reproducción en cautiverio, un tiempo de gestación más corto, una maduración sexual más temprana y menores riesgos zoonóticos 1,2,3,4,5,6 . El tití común tiene una estructura cerebral y una función cerebral similares a las de los humanos y muestra un rico repertorio de vocalizaciones y un comportamiento altamente social con emociones ricas. Es un modelo NHP convincente para diferentes tipos de estudios de neurociencia, como estudios sobre procesamiento sensorial 7,8,9,10,11,12,13,14, comunicación vocal 15,16,17,18,19, modelos de lesión medular 20,21,22,23, enfermedad de Parkinson 24,25,26,27,28 y enfermedades relacionadas con la edad 29. En comparación con otros PNH, el tití común tiene una tasa de reproducción relativamente alta, lo que es potencialmente útil para la modificación transgénica30,31,32. Este primate también es ampliamente utilizado en farmacología, angiografía y estudios de patógenos e inmunológicos 33,34,35,36,37,38,39. Sin embargo, el suministro de titíes sigue siendo muy limitado, especialmente en China, y no puede satisfacer las necesidades cada vez mayores de la investigación científica.

En las colonias de titíes, los animales adultos son alimentados una o dos veces al día, y algunas instituciones alteran la dieta de los titíes juveniles40. Por lo general, los titíes bebés suelen agarrarse firmemente al cuerpo del padre o de los hermanos mayores para su cuidado diario y se entregan a la madre varias veces al día para obtener leche. Algunos titíes hembra dan a luz trillizos, y en este caso, una o dos crías no pueden sobrevivir debido a la falta de leche; Además, algunos padres no cuidan de sus bebés porque carecen de experiencia en enfermería o por otras razones desconocidas. Esta es una gran pérdida para muchos laboratorios. Algunos estudios han reportado métodos de manejo nutricional para titíes adultos en cautiverio 40,41,42 utilizando alimentos y fórmulas con diferentes composiciones de macronutrientes, vitaminas y minerales, así como diferentes protocolos de alimentación para el enriquecimiento (puré, gelificado, purificado o enlatado)2,41. Un estudio anterior informó de un método de cría colaborativa para trillizos tití43, en el que los cuidadores toman una cría al día, la alimentan a mano durante todo el día y la intercambian por otra de las trillizas al día siguiente. Aunque este método permite que los bebés tengan el cuidado de los padres, requiere que un cuidador experimentado tome al bebé del cuerpo de los padres todos los días y requiere mucha mano de obra. Hasta el momento, ningún estudio ha informado de un método detallado de cría manual paso a paso para los titíes recién nacidos.

El objetivo del presente estudio es proporcionar un método de cría manual para aquellos interesados en el desarrollo de titíes, pero con recursos limitados. A diferencia del método anterior de crianza colaborativa43, el método actual es una alternativa que causa menos perturbaciones a la familia del bebé y es fácil de aprender. Basado en las reglas básicas de la lactancia materna y 5 años de práctica, este artículo describe un método de cría manual para la cría de titíes que incluye la preparación del alimento, un horario de alimentación, la configuración de la temperatura y la humedad de la incubadora de animales, así como la adaptación de los animales bebés al entorno de la colonia.

Protocol

Todos los procedimientos experimentales fueron aprobados por el Comité de Uso y Cuidado de Animales de la Universidad de Zhejiang y siguieron las pautas de los Institutos Nacionales de Salud (NIH). 1. Vivienda y ganadería44 Ajuste la sala de la colonia con un ciclo día/noche de 12 h: 12 h, la temperatura a 26-28 °C y la humedad relativa al 45%-55%. Emparejar titíes machos y hembras de 2 a 6 años de edad, y mantenerlos en jaulas…

Representative Results

El peso corporal es un índice clave del desarrollo corporal de los animales y se utiliza como indicador del estado de salud de los titíes en este protocolo. En este trabajo, los pesos corporales de los animales criados a mano aumentaron gradualmente con la edad (Figura 2A, n = 16), similar a los pesos de los recién nacidos en un estudio previo46. Para minimizar la perturbación a las familias reproductoras de la colonia, no pesamos a los titíes bebés de la coloni…

Discussion

El tití común es un modelo de PNH muy útil para la investigación biomédica y neurocientífica. Sin embargo, los recursos de tití son demasiado limitados para satisfacer las necesidades en rápido crecimiento. En este trabajo, hemos desarrollado un método de crianza manual que no solo aumenta la tasa de supervivencia de las crías de tití, sino que también brinda la oportunidad de estudiar su desarrollo postnatal. Este método de cría manual es práctico y fácil de aprender y, por lo tanto, es fácilmente aplic…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Los autores desean agradecer a Mingxuan Li por su edición de la gramática y el pulido de la primera versión de este manuscrito. Este trabajo contó con el apoyo de la Fundación de Ciencias Naturales de la Provincia de Zhejiang de China (LD22H090003); la Fundación de Ciencias Naturales de China (32170991 y 32071097), los proyectos STI2030 grandes 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) y 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); y el Centro de Ciencias de Frontera para la Ciencia del Cerebro y la Integración Cerebro-Máquina del Ministerio de Educación de la Universidad 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