Transição de suínos agrícolas para porcos de pesquisa usando uma lista de verificação designada seguida de Iniciação do Treinamento Clicker - uma Iniciativa de Refinamento

Summary

O refinamento de estudos suínos é conseguido através da introdução de uma lista de verificação padronizada e treinamento de reforço positivo usando um clicker. Este trabalho apoia a coleta de amostras e a realização de tarefas diárias relacionadas aos animais.

Abstract

A implementação de iniciativas 3R é importante. Para refinar a vida dos suínos de laboratório, focamos no período de tempo anterior à inclusão de animais em experimentos. Melhoramos a lista de verificação durante o desenvolvimento. Usando a lista de verificação, o progresso de cada porco foi documentado. Isso auxilia os cuidadores para que eles permaneçam focados nas ações necessárias à socialização dos animais e limitem o estresse e o nível de ansiedade do animal. Durante esta fase, os porcos ficam calmos e prontos para iniciar um treinamento adicional para limitar ainda mais o estresse durante o período experimental. Os suínos permitirão prontamente que medidas básicas de desfecho sejam coletadas sem sedação ou fixação.

O protocolo é dividido em dois. Primeiro a fase de transição que começa quando os porcos chegam ao centro de pesquisa. Introduzir guloseimas e um contato gradualmente mais próximo com os cuidadores são os primeiros passos. Em seguida, o zelador introduz ações para poder tocar a cabeça e a traseira, para imitar, por exemplo, manipulação da orelha para tirar uma amostra de sangue ou a traseira para obter uma temperatura retatal. Uma base forte é estabelecida na relação animal-cuidador e isso rapidamente minimiza o estresse que os porcos expressam após a chegada. Em segundo lugar, o treinamento de reforço positivo começa a ensinar o animal como realizar tarefas mais complexas sem se estressar. Um clicker é introduzido como um reforço secundário.

Tempo, estrutura, educação e comunicação minuciosa parecem ser os critérios mais importantes para ter sucesso na aplicação deste protocolo. Além de terem porcos calmos e compatíveis, os cuidadores relatam que desfrutam do foco que podem dar a cada porco individual, aumentando a satisfação geral do trabalho. Ter cuidadores com forte comprometimento e foco no progresso de transição e bem-estar de cada porco, fortalece ainda mais a Cultura de Cuidado do departamento.

Introduction

Os princípios dos 3Rs (Substituição, Redução e Refinamento) discutidos por Russell e Burch em 1959, formam hoje a base para altos padrões éticos relativos ao uso de animais para fins experimentais. Em instalações de pesquisa biomédica envolvidas em estudos de laboratório pré-clínicos em animais, grande importância deve ser aderida ao princípio do refinamento. “Refinamento significa qualquer diminuição na incidência ou gravidade dos procedimentos desumanos aplicados aos animais que ainda devem ser utilizados”¹.

Uma definição contemporânea afirma ainda que o refinamento está “avançando na pesquisa sobre o bem-estar animal explorando as mais recentes tecnologias in vivo e melhorando a compreensão do impacto do bem-estar nos resultados científicos”². Isso implica que não só as iniciativas de refinamento de hoje são importantes para o bem-estar do animal em si, mas que também são importantes para a qualidade da pesquisa, pois os resultados científicos se beneficiarão dessas iniciativas ³.

Uma iniciativa de refinamento a considerar é socializar e treinar animais experimentais. Eles podem ser treinados para realizar uma determinada tarefa, por exemplo, pisar em uma escala ou se comportar calmamente enquanto amostras de sangue são colhidas. Algumas espécies podem ser mais naturalmente dispostas ao treinamento do que outras e isso impacta a tradição de treinamento de espécies animais de laboratório. Tradicionalmente, o treinamento de cães tem sido realizado há séculos, por exemplo, a fim de usar o cão na caça. Essas tradições históricas certamente tornaram a formação de cães no cenário de pesquisa biomédica mais simples. Juntamente com primatas não humanos, o treinamento de cães de laboratório tem sido discutido e realizado há algum tempo^4,5.

Comum a ambas as espécies é que elas estão no topo da “escala sociousológica”. Esta escala classifica os animais de acordo com seu lugar e uso na sociedade humana ⁶. O alto escalão também carrega consigo uma grande demanda pública para tratar os animais da forma mais humana possível e limitar seu nível de estresse e ansiedade. Roedores, em contraste com cães e primatas não humanos, são colocados na extremidade inferior da escala sociousológica. Eles não receberam atenção e cuidado público equivalentes. Historicamente, eles têm sido tratados menos bem – presumivelmente também devido à sua capacidade de espalhar doenças que ameaçam a vida. No entanto, nos últimos anos, a formação de roedores foi implementada em ambientes de pesquisa pré-clínicos e, a partir disso, os benefícios científicos relacionados não passaram despercebidos. Tanto ratos quanto camundongos são interessantemente facilmente treinados e o treinamento também limita sua resposta ao estresse e, portanto, fortalece os resultados científicos^7,8.

Relatar como socializar e treinar suínos em um ambiente animal de laboratório é para nosso conhecimento escasso⁹. Na escala sociomológica, os suínos são colocados entre cães e roedores. Reconhecemos a espécie principalmente como um recurso alimentar, mas, no entanto, um grande número de suínos também são usados em pesquisas biomédicas. Somente na UE, aproximadamente 75.000 suínos foram usados anualmente para fins científicos em 2015-2017 ¹⁰. Este número abrange tanto suínos da fazenda quanto porcos em miniatura. Há um foco crescente no refinamento da vida desses animais por meio do treinamento como medida para cumprir com os 3Rs. Tanto os suínos da fazenda quanto os suínos em miniatura podem de fato ser treinados ^11,12, mas seu ponto de partida em termos de socialização varia. Os porcos em miniatura são criados para pesquisa e socializados durante seu período de vida inicial. Eles são criados para ter um temperamento calmo. Os suínos agrícolas são criados para consumo e muitas vezes não socializados. Os suínos finalizador para a produção de carne na Dinamarca são tipicamente alojados em grupos de alta densidade de 15-25 porcos onde eles têm que competir para ganhar uma posição na hierarquia do rebanho. O temperamento deles reflete essa habilidade. Muitas vezes, eles são alojados em instalações estáveis com um piso parcialmente programado para limitar a carga de trabalho de mucking fora. Para otimizar o ganho de peso, eles são alimentados com ad libitum através de sistemas automatizados de entrega de alimentos e água. Assim, seu contato com os trabalhadores rurais é limitado e eles ficarão estressados quando tratados. Isso coloca certos desafios quando os animais são transferidos para uma instalação de pesquisa. Aqui o bem-estar animal, a criação e os 3Rs desempenham um papel fundamental^13,14. Do ponto de vista da pesquisa, cada animal individual é importante para obter os melhores resultados possíveis da pesquisa. O bem-estar dos animais também é importante para garantir uma baixa variação entre animais em relação ao estresse, ansiedade e medo. Por essas razões, é importante prestar atenção à transição de um “animal de rebanho” para um “indivíduo”. Ao chegarem, os porcos entram em um novo ambiente com novos perfumes, novos alimentos, contato diário com cuidadores de animais e, muitas vezes, também novos companheiros de caneta. Para um porco, a mudança pode ser muito estressante e a importância de um período de aclimatação de vários dias é reconhecida em laboratório de zootecnia¹⁵.

Ao estruturar o período de aclimatação, criamos o que chamamos de “fase de transição” usando uma lista de verificação passo a passo estruturada. A lista de verificação garante que cada porco receba contato suficiente com o cuidador e aprende a permitir o manuseio básico para exame e coleta de amostras sem ser estressado. O trabalho contínuo pode então ser realizado para treinar os suínos utilizando treinamento de reforço positivo direcionado a cada projeto de pesquisa específico^16,17. Um clicker é usado para sinalizar uma recompensa alimentar quando a ação desejada é realizada. Combinar os passos da fase de transição com o treinamento adicional de clicker dos porcos dá aos animais um bom assentamento na instalação de pesquisa. Eles se tornam calmos e fáceis de manusear e podem, com pouco esforço, ser ensinados a ficar parados para, por exemplo, a coleta de amostras de sangue. Pelo uso desse tipo de protocolo de manuseio, técnicas antiquadas como sedação dos animais ou armadilhas são substituídas. Para garantir que todos os porcos sejam manuseados o suficiente, uma lista de verificação é preenchida.

Está se tornando amplamente aceito que os animais realmente sentem emoções positivas e, portanto, o foco ao trabalhar com os animais não deve ser apenas na remoção de emoções negativas ¹⁸. A sessão de treinamento com o zelador é um exemplo de uma experiência emocional positiva. É bastante agradável para o porco, pois recebe guloseimas e atenção. Além do benefício de reduzir o tratamento-estresse e comportamentos relacionados ao medo na instalação, o treinamento dos animais proporciona uma oportunidade de proporcionar aos animais experiências emocionais positivas. A adição de experiências positivas pode neutralizar algumas das experiências negativas que os animais de laboratório encontram em relação aos experimentos realizados e, assim, aumentará ainda mais o bem-estar animal ^19,20.

Enquanto os porcos, evidentemente, desfrutam das sessões de treinamento, as sessões simultaneamente oferecem ao cuidador uma oportunidade de fortalecer o vínculo com cada porco individual. Ser um cuidador de animais, realizar ações dolorosas, como injeções dos animais, faz parte do trabalho. No entanto, poder treinar os animais e transformar essas ações em experiências positivas é gratificante em si mesmo. Aumenta o comprometimento dos cuidadores e desempenha um papel fundamental no fortalecimento da cultura de cuidado do departamento^21,22,23.

Os suínos foram alojados de acordo com a Política de Bem-Estar Animal da Instituição, que se refere à legislação nacional sobre experimentação de animais, moradia e pecuária. O protocolo pode ser aplicado a porcos desmamados de qualquer idade. Para o desenvolvimento da lista de verificação de transição (Figura 1) foram utilizados um total de 40 suínos de fazenda de raça cruzada (Dinamarquês Landrace-Yorkshire-Duroc) pesando 35-80 kg(Tabela 1). Os porcos foram alocados para um grupo dependente do tempo de chegada. Os suínos foram alojados no centro de pesquisa estável no período janeiro a setembro de 2020. Todos os suínos da fazenda são criados em uma tradicional fazenda de porcas e movidos para uma fazenda colaborativa quando pesam aproximadamente 15 kg. Pelo menos duas semanas antes da inclusão em estudos de sobrevivência, os porcos são transportados para a instalação estável de pesquisa da universidade. Durante as duas primeiras semanas, ocorre a transição do suíno da fazenda para o animal de pesquisa. O protocolo é composto por ações não prejudiciais e positivas e, portanto, pode ser iniciado imediatamente como parte do período de aclimatação.

Os suínos foram alojados um a um em canetas medindo 3,4 – 6,8 m² em pisos de concreto sólido e têm acesso à água através de um abastecimento automático de água. Há um cocho de alimentação para cada porco e pelo menos uma seção da separação para as canetas vizinhas permite o contato com focinho. Quando os suínos são programados para receber intervenções cirúrgicas ou ter equipamentos implantados, eles são alojados sozinhos para evitar que os companheiros de caneta lambam e mordam feridas e puxam implantes para fora. O material de cama é palha e os animais são ainda mais enriquecidos com feno e diferentes brinquedos de atividade, por exemplo, corda, bolas, baldes, bastões de mastigação feitos de plástico(Figura 2).

Os animais vêm de um rebanho incluído no programa nacional de monitoramento da saúde dos suínos agrícolas, o que significa que eles são rastreados por sete patógenos²⁴ que podem afetar os suínos em um ambiente de produção. Verificações aleatórias semestrais são realizadas para o rebanho de pesquisa com base nas recomendações da FELASA^25,26, além de amostras de suínos que justificam diagnósticos devido a resultados inesperados de pesquisa. Alguns dos suínos utilizados para este projeto foram soropositivos para síndrome reprodutiva e respiratória suína; no entanto, nenhum dos suínos apresentou sintomas clínicos correspondentes à infecção. Todas as amostras avaliadas por reação em cadeia de polimerase foram negativas, corroborando que os suínos estavam em condições saudáveis.

Protocol

Os suínos utilizados para validar o protocolo faziam parte de estudos aprovados pelo Conselho Experimental Animal – uma instituição governamental nacional que avalia e aprova todos os experimentos com animais na Dinamarca. O Conselho faz a revisão ética semelhante a uma IACUC. 1. Chegada ao centro de pesquisa Primeiro, lave os porcos em uma área designada para permitir uma inspeção visual completa. Use uma lista de exclusão para excluir porcos com feridas, mordidas de ouvido…

Representative Results

A aplicação da fase de transição, conforme descrito na parte do protocolo, permite uma introdução suave de suínos agrícolas ao centro de pesquisa. Ter porcos calmos para trabalhar com facilidades diárias e permite que pequenos procedimentos e amostragem sejam realizados sem anestesia ou fixação. Para acompanhar o progresso dos suínos durante a fase de transição, uma lista de verificação (Checklist 1) foi desenvolvida para marcar quando os suínos individuais atingem etapas defi…

Discussion

A implementação de um protocolo que inclui a primeira parte, uma lista de verificação de fase de transição e a parte dois, um programa de treinamento de clicker consecutivo é um sucesso confirmado. A introdução e o uso de uma lista de verificação detalhada forneceram uma maneira de refinar a introdução de suínos ao centro de pesquisa. Além disso, a fase de transição estruturada cria uma base melhor para treinar os suínos antes da inclusão em projetos de pesquisa. Foi uma surpresa positiva notar que o c…

Materials

Wrap, e-power, blå, 7,5cm	E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev	203165B	Adhesive wrap used to wrap around the end of a stick to make a target stick. It is an advantage that it can be changed as it will get dirty quite quickly.
Apples	Varius	Uknown	Used as treats
Klikker (Clicker)	E-vet A/S, Ole Rømers Vej 26 A, DK-6100 Haderslev	TX2289	Clicker used in training