Técnicas de manejo para reducir el estrés en ratones
Summary
Este artículo describe una técnica de manejo en ratones, la técnica de manejo 3D, que facilita el manejo de rutina al reducir los comportamientos similares a la ansiedad y presenta detalles sobre dos técnicas relacionadas existentes (manejo de túnel y cola).
Abstract
Los animales de laboratorio son sometidos a múltiples manipulaciones por parte de científicos o proveedores de cuidado de animales. El estrés que esto causa puede tener efectos profundos en el bienestar animal y también puede ser un factor de confusión para variables experimentales como las medidas de ansiedad. A lo largo de los años, se han desarrollado técnicas de manejo que minimizan el estrés relacionado con el manejo con un enfoque particular en las ratas y poca atención a los ratones. Sin embargo, se ha demostrado que los ratones pueden habituarse a manipulaciones utilizando técnicas de manipulación. Habituar a los ratones al manejo reduce el estrés, facilita el manejo de rutina, mejora el bienestar animal, disminuye la variabilidad de los datos y mejora la confiabilidad experimental. A pesar de los efectos beneficiosos del manejo, el enfoque de recogida de cola, que es particularmente estresante, todavía se usa ampliamente. Este documento proporciona una descripción detallada y una demostración de una técnica de manejo de ratones recientemente desarrollada destinada a minimizar el estrés experimentado por el animal durante la interacción humana. Esta técnica manual se realiza durante 3 días (técnica de manipulación 3D) y se centra en la capacidad del animal para habituar al experimentador. Este estudio también muestra el efecto de las técnicas de manipulación de túneles previamente establecidas (utilizando un túnel de policarbonato) y la técnica de recogida de cola. Específicamente se estudian sus efectos sobre comportamientos similares a la ansiedad, utilizando pruebas de comportamiento (Laberinto Elevado-Plus y Alimentación Suprimida por Novedad), interacción voluntaria con experimentadores y medición fisiológica (niveles de corticosterona). La técnica de manejo 3D y la técnica de manejo de túneles redujeron los fenotipos similares a la ansiedad. En el primer experimento, utilizando ratones machos de 6 meses de edad, la técnica de manejo 3D mejoró significativamente la interacción del experimentador. En el segundo experimento, utilizando una hembra de 2,5 meses de edad, redujo los niveles de corticosterona. Como tal, el manejo 3D es un enfoque útil en escenarios donde la interacción con el experimentador es requerida o preferida, o donde el manejo del túnel puede no ser posible durante el experimento.
Introduction
Los ratones y las ratas son activos esenciales para los estudios preclínicos1,2 para múltiples propósitos, incluidos los estudios endocrinos, fisiológicos, farmacológicos o conductuales2. A partir del creciente número de estudios con animales, surgió que las variables ambientales no controladas, incluida la interacción humana, influyen en diversos resultados en la investigación biomédica3,4,5. Esto es responsable de la variabilidad significativa observada en los experimentos y laboratorios de investigación4,5, lo que plantea una advertencia importante en la investigación con animales.
Se han implementado varios enfoques con el objetivo de limitar el impacto de los factores estresantes ambientales y reducir la reactividad a la interacción humana. Por ejemplo, para limitar el impacto de los factores estresantes ambientales, la estandarización de las condiciones de la vivienda y los sistemas de viviendaautomatizados 6,7 se han implementado en todos los laboratorios. Con respecto a la interacción con los seres humanos, los enfoques comúnmente utilizados para el manejo y transporte de animales tenían poca consideración por la incomodidad y el estrés de los animales. Por ejemplo, recoger animales por la cola o usar pórceps8 aumenta la ansiedad basal9,10,11,reduce la exploración9,12 y contribuye en gran medida a la variabilidad interindividual dentro y entre los estudios13,14. Como resultado, se desarrollaron otros enfoques, como la técnica de manejo de copas, que es aplicable a ratones y ratas. En este enfoque, los animales son “ahuecarados” fuera de su jaula, y sostenidos por los experimentadores con sus manos formando una taza9,10,11. Otra alternativa útil al manejo de la cola implica el uso de un túnel de policarbonato para transferir ratones9,10,15. Este enfoque elimina la interacción directa entre el ratón y el experimentador. Tanto los enfoques de copa como de túnel mostraron eficacia en la reducción de comportamientos similares a la ansiedad y el miedo al experimentador que pueden ser exagerados por técnicas de manejo aversivo, como el recogimiento de cola / manejo de cola9,10.
Por lo tanto, la creciente evidencia demuestra la utilidad del manejo adecuado del ratón para reducir la variabilidad entre individuos9,11y mejorar el bienestar animal10. Sin embargo, las técnicas mencionadas anteriormente todavía se enfrentan a limitaciones. La técnica de manejo de copas se ha implementado con horarios que van desde 10 días (10 sesiones durante 2 semanas16)hasta 15 semanas17,que es una cantidad considerable de tiempo para el personal de las instalaciones y los experimentadores. Además, la efectividad del manejo de la copa varía según la cepa9 y el manejo convencional de la copa en manos abiertas puede conducir a ratones ingenuos o cepas particularmente saltarines para saltar de la mano9,18. El manejo del túnel da como resultado resultados más consistentes y generalmente más rápidos en el gentling19. Los túneles también se utilizan como enriquecimiento de jaulas domésticas. Ayudan a los animales a habituar a la manipulación rápida y proporcionan los beneficios adicionales del enriquecimiento. El manejo de túneles, sin embargo, tiene limitaciones al transferir animales entre aparatos. Curiosamente, Hurst y West9,y Henderson et al.20 demostraron que el uso de un manejo manual suave y breve para transferir animales del túnel al aparato no afecta su fenotipo.
Para proporcionar una alternativa a los métodos existentes, con habituación alcanzable en un corto período de tiempo, este artículo describe una técnica novedosa que amplía la técnica de manipulación de la copa, por lo tanto, no requiere ningún equipo en particular. Este enfoque utiliza hitos para medir el nivel de comodidad que tienen los ratones con el proceso de manipulación. Muestra eficacia para disminuir la reactividad y el estrés del ratón (a nivel conductual y hormonal), facilita el manejo rutinario y contribuye a reducir la variabilidad entre animales. Los detalles de esta técnica se proporcionan aquí, y su eficacia para reducir los comportamientos similares a la ansiedad, mejorar la interacción con los experimentadores y limitar la liberación periférica de la hormona del estrés (corticosterona) se demuestra en dos estudios separados (ratones machos y hembras), en comparación con el manejo del túnel (control positivo) y las técnicas de manejo de la cola (control negativo).
Protocol
Representative Results
Discussion
Este estudio y desarrollo de métodos se basan en la observación de que las técnicas de manejo en ratones todavía son pasadas por alto por la comunidad científica, y que algunos laboratorios aún son reacios a implementar técnicas de habituación o manejo para reducir el estrés y la reactividad de sus animales antes de los experimentos. Si bien representa un compromiso de tiempo, el manejo de animales proporciona efectos beneficiosos para los animales que pueden contribuir al éxito de los experimentos a realizar y…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores agradecen al Comité de Cuidado Animal de CAMH por apoyar este trabajo, así como a los cuidadores de animales de CAMH que proporcionaron una amplia retroalimentación sobre la utilidad del procedimiento, motivando la ejecución de los experimentos descritos y la presentación del protocolo detallado para otros usuarios. Este trabajo fue financiado en parte por CAMH BreakThrough Challenge, otorgado a TP, y por fondos internos de CAMH.
Materials
| 23 G x 1 in. BD PrecisionGlide general use sterile hypodermic needle. Regular wall type and regular bevel. | BD | 2546-CABD305145 | Needles for Blood collection |
| BD Vacutainer® Venous Blood Collection EDTA Tubes with Lavender BD Hemogard™ closure, 2.0ml (13x75mm), 100/pk | BD | 367841 | EDTA Coated tubes for blood collection |
| Bed’o cobs ¼” Corn cob laboratory animal bedding | Bed-O-Cobs | BEDO1/4 | Novel bedding for novelty suppressed feeding |
| Centrifuge | Eppendorf | Centrifuge 5424 R | For centrifugation of blood. |
| Corticosterone ELISA Kit | Arbor Assays | K003-H1W | |
| Digital Camera | Panasonic | HC-V770 | Camera to record EPM/Experimenter interactions |
| Elevated Plus Maze | Home Made | n/a | Custom Maze made of four black Plexiglas arms (two open arms (29cm long by 7 cm wide) and two enclosed arms (29 cm long x7 cm wide with 16 cm tall walls)) that form a cross shape with the two open arms opposite to each other held 55 cm above the floor |
| Ethanol | Medstore House Brand | 39753-P016-EA95 | Dilute to 70% with Distilled water, for cleaning |
| Ethovision XT 15 | Noldus | n/a | Automated animal tracking software |
| Laboratory Rodent Diet | LabDiet | Rodent Diet 5001 | Standard Rodent diet |
| Memory Card | Kingstone Technology | SDA3/64GB | For video recording and file transfer |
| Novelty Suppressed Feeding Chamber | Home Made | n/a | Custom test plexiglass test chamber with clear floors and walls 62cm long, by 31cm wide by 40cm tall . |
| Parlycarbonate tubes | Home Made | n/a | 13 cm in length and 5cm in diameter |
| Purina Yesterday’s news recycled newspaper bedding | Purina | n/a | Standard Bedding |
| Spectrophotometer | Biotek | Epoch Microplate Reader |
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