Lezione 3 scienza degli animali da laboratorio (biologia degli animali da laboratorio)

BIOLOGIA DEGLI ANIMALI DA LABORATORIO - IL TOPO

Il topo è un roditore appartenente al sottordine dei Myomorphi (forma di topo), della famiglia Muridae, specie Mus musculus.

In particolare, distinguiamo due sottospecie:

• Mus musculus domesticus, ovvero il classico topo di casa o di campagna.
• Mus musculus musculus, ovvero le sottospecie utilizzate da sempre in laboratorio per la ricerca scientifica.

I topi, in particolare, vengono utilizzati in varie ricerche in quanto presenta diverse caratteristiche favorevoli:

• È di facile stabulazione e manipolazione.
• È facile da allevare.
• Presenta un tempo di generazione molto breve infatti dalla gravidanza alla nascita della cucciolata passano solamente circa 19 giorni e dalla nascita allo svezzamento circa 21 giorni.
• Presentano grandi cucciolate, infatti, possiamo arrivare ad ottenere fino a 16 cuccioli.
• Presentano un ciclo di vita breve, di circa 2 anni; questo vuol dire che per la maggior parte degli studi, possiamo studiare

tranquillamente anche l'invecchiamento. Condividono circa il 95% del loro genoma con quello Umano. COMPORTAMENTO - Specie sociale, quindi vive con altri individui della stessa specie. - I ferormoni influenzano vari comportamenti sociali; un esempio possiamo farlo con il Freezing, ovvero un movimento che l'animale compie ed è caratterizzato da una immobilizzazione vera e propria, la quale si verifica nel momento in cui il topo avverte ad esempio un pericolo (es. rumore). In particolare, il Freezing non è compiuto da un solo animale, ma da tutti contemporaneamente; questo è possibile in quanto il primo animale emetterà ferormoni che metteranno in allerta tutto il gruppo sociale. - L'attività e i pasti si svolgono di sera, dunque viene classificato come animale notturno. - Presenta un comportamento curioso ed esplorativo. - Presenta una vista esigua (non possono vedere il rosso), compensata da un ottimo udito e olfatto. - Il topo non è ingrado di sudare; proprio per questo tendono a dormire nei periodi caldi della giornata mentre al contrario, come detto in precedenza, tendono ad essere attivi la notte così da evitare anche l'ipertermia. Alcuni hanno la possibilità di sudare soltanto sotto il cuscinetto plantare e dalla coda, infatti proprio grazie a quest'ultima, riescono a regolare la loro temperatura corporea. - Esistono caratteristiche comportamentali differenti tra vari ceppi. - I topi maschi possono combattere tra di loro per varie cause, ad esempio per stabilire le gerarchie o per difendere il loro territorio. - Presentano un fabbisogno giornaliero di acqua pari a 5ml e di cibo pari a 5gr. - Il loro peso adulto mediamente (in quanto alcuni ceppi presentano pesi di gran lunga maggiori), va dai 25 ai 40 gr per il maschio e per le femmine dai 20 ai 40 gr. - Sono coprofagi, ovvero 1/3 della loro alimentazione si basa sull'assunzione delle proprie feci, in quanto sono importanti fonti di nutrienti.vitamine; si dimostra l'importanza della coprofagia nel topo soprattutto andando ad esaminare questi animaletti quando sono oggetto di esperimenti che ne impediscono l'assunzione di feci, questo perché ne risultano topi con una crescita ridotta del 10-20%. - Una caratteristica dei topi da laboratorio è il "Barbering" detto anche "Effetto Dalila" o "Tricotillomania". In particolare, questo Barbering, consiste nella perdita localizzata di pelo o baffi, con dei margini ben precisi; in sostanza quindi, è una vera e propria tosatura la quale può essere effettuata autonomamente oppure eseguita da altri individui presenti all'interno della stessa gabbia. Questo comportamento può essere evitato arricchendo la gabbia con degli oggetti ludici, ovvero giochini vari che gli animali possono utilizzare per effettuare quelli che sono i loro comportamenti abituali. Tra i vari comportamenti che possiamo ricordare, molto

Tipico nel topo è nidificare, ovvero fare dei nidi; proprio per questo, possiamo inserire all'interno della gabbia del materiale per la nidificazione, facendo comunque molta attenzione in quanto quest'ultimo, avvolgendosi intorno alle dita dell'animale, potrebbe essere causa di necrosi, desquamazione della pelle e può essere associato ad infarto.

CARATTERISTICHE ANATOMICHE E FISIOLOGICHE

• Udito e vocalizzazioni: il topo presenta un campo uditivo totalmente differente da quello dell'uomo, infatti può recepire le alte frequenze in maniera migliore.
• Visione: come detto in precedenza, da sempre è noto che il topo non riesce a vedere la luce rossa quindi, normalmente si utilizzano delle casette di plastica rosse e trasparenti, in modo che l'animale al suo interno sia protetto e non riesca a vedere all'esterno. Il rosso è impiegato anche nei test comportamentali, infatti, in particolar modo si utilizzano luci rosse soprattutto per

Seguire gli animali al buio. Negli ultimi tempi, tuttavia, si sta dimostrando che il topo pur non vedendola, riesca comunque a percepire questa luce rossa; il discorso invece è diverso per il rosso lontano.

Melanismo: i topi sono caratterizzati da alcune cellule ricche di melanina, non solo a livello epidermico ma anche a livello di organi, infatti possiamo trovarle ad esempio nel cuore, nella capsula splenica, trabecole, meningi, vasi celebrali ecc. I topi che sono caratterizzati da questo melanismo, sono principalmente i C57BL/6 (BL sta per black).

Udito: se l'uomo ha la capacità uditiva che va da 20 Hz (hertz) a 20.000 Hz quindi non siamo in grado di sentire le altre frequenze; il topo invece va da 1000 Hz fino a 100.000 Hz, quindi sente le alte frequenze ma al contrario non sente le basse frequenze.

Oltre al topo è interessante vedere anche gli altri animali; in particolare possiamo vedere il pipistrello che arriva fino a 120.000 Hz, la balena 123.000 Hz, i...

delfini 130.000 Hz ecc.- Sangue: i valori ematologici nel topo, possono variare in base a: tipo di ceppo, provenienza, età,sesso, al metodo di prelievo, condizioni ambientali, stato dell’agente patogeno e laboratorio.Fatte queste premesse, una caratteristica importante da ricordare è che nel topo, la formulaleucocitaria è invertita rispetto a quella dell’uomo, quindi mentre noi abbiamo circa il 70% di neutrofilie un 20% di linfociti, nel topo abbiamo un 70% di linfociti e un 20% di neutrofili; questa inversione è lastessa che abbiamo a livello pediatrico nell’uomo.- Urina: limpida o gialla, con un peso specifico di circa 1040-1080, il pH è 5 ed è caratterizzata dalpossedere una larga quantità di proteine normalmente escrete.In particolare, nell’urina sono contenute una serie di proteine chiamate “MUPs”, le quali contribuisconoa creare l’ “impronta personale” del topo e possono

femmina. Inoltre, i maschi hanno una protuberanza chiamata pene, mentre le femmine hanno una piccola apertura chiamata vulva. Il sesso degli individui può essere determinato anche attraverso l'analisi dei cromosomi. Gli individui maschi hanno un paio di cromosomi sessuali XY, mentre le femmine hanno un paio di cromosomi sessuali XX. È importante sottolineare che il sesso biologico non sempre coincide con l'identità di genere. L'identità di genere si riferisce al modo in cui una persona si sente e si identifica, che può essere maschile, femminile o altro. In conclusione, il riconoscimento dei sessi può avvenire attraverso la distanza ano/genitale, la presenza di organi sessuali specifici e l'analisi dei cromosomi sessuali. Tuttavia, è fondamentale rispettare l'identità di genere di ogni individuo, che può essere diversa dal loro sesso biologico.

femmina. In particolare, il tutto è possibile vederlo già alla nascita quindi, sin da subito possiamo distinguere i maschi dalle femmine.

RIPRODUZIONE

Il topo raggiunge la maturità sessuale intorno alle 6-7 settimane nel maschio e alle 7-8 settimane nelle femmine.

Il Mus musculus è una specie poliestrale continua, pertanto è in grado di riprodursi durante tutto l'anno.

Il primo estro si manifesta a 28-40 giorni ma per il primo accoppiamento è meglio aspettare almeno fino ai 50-60 giorni di età poiché un animale troppo giovane potrebbe essere ancora non adeguatamente sviluppato; un accoppiamento eccessivamente precoce ne comprometterebbe la vita riproduttiva oltre ad aumentarne il rischio di sottosviluppo e difetti nell'accrescimento dell'animale stesso e rischio di morte per i feti.

Al contrario, un accoppiamento tardivo (oltre le 10 settimane), può comportare distocie (problemi di parto), saldatura irreversibile della

, , per mancato sviluppo della mammella e . Il ciclo dura 4-5 giorni con l'estro di 12 ore. Eccetto l'estro post partum (14-28 ore dopo il parto), non ci sono altri calori durante la lattazione e se l'estro post partum non viene sfruttato, il ciclo riprenderà 2-5 giorni dopo lo svezzamento. Allattamento e gravidanza simultanea allungano la gravidanza successiva di 3-5 o più giorni per ritardo nell'impianto embrionale. La placenta è di tipo emo-coriale quindi permette il passaggio di anticorpi al feto prima ancora dell'assunzione del colostro. La produzione ottimale di piccoli si ha tra la seconda e l'ottava gravidanza. I piccoli nascono dopo 19-21 giorni e si presentano glabri e ciechi. Facendo riferimento all'estro, possiamo distinguere: - Proestro - Estro - Metaestro - Diestro. Durante queste fasi non si ha perdita di sangue in quanto non si verifica.

• Il disgregamento dell'endometrio. In particolare, a seguito dell'accoppiamento, si può verificare quello che viene definito "Plug vaginale ocopulatorio", ovvero un vero e proprio tappo prodotto da alcuni fluidi eiaculatori prodotti dal maschio, il quale presenta una duplice funzione:
  • La prima è quella di evitare la fuoriuscita dello sperma.
  • La seconda è quella di impedire l'accoppiamento della femmina con altri maschi.
  In sostanza quindi, la formazione di questo tappo è sinonimo di accoppiamento che nella maggior parte delle volte proseguirà con una gravidanza ma in alcune casi potrebbe anche non avvenire.
• DIMORFISMO SESSUALE: In sostanza, si hanno caratteristiche differenti in maschi e femmine, ad esempio a livello di grandezza di ghiandole, organi ecc.
• ALLEVAMENTO:
  • La potenzialità riproduttiva tipicamente diminuisce dopo un anno di vita.
  • Per aumentare la capacità riproduttiva del maschio, si usa un sistema ad

harem di 2 o più femmine