Állatkísérletek Elmélete és Gyakorlata A kurzus Core modul 4/1 A kísérleti állatok species specifikus biológiája II; Nagy állatok bonctana, élettana, örökléstana, viselkedés biológiája Dr. Varga Gabriella, egyetemi adjunktus Sebészeti Műtéttani Intézet SZTE ÁOK 2016-2017-I. szemeszter
A nyúl
A nyúl • Rend: Lagomorpha (nyúlalakúak) • Család: Leporidae (nyúlfélék) • Faj: – Üregi nyúl (Oryctolagus cuniculus) – Házinyúl – Mezei nyúl (Lepus europeus) • Szőrösen születik, nyomban fut, eszik.
Általános jellemzés • Fogképlet: 2032/1023=13 – (duplicidentata – kettős metszőfogú)
• Metszőfogak növekedése akár 0,75 mm/ nap is lehet. • Testhőmérséklet: 39,4 • Pulzusszám: 180 – 292/perc • Légzésszám: 50 (32-60)/perc
Anatómia • Hosszú hátsó lábak és a hosszú fülek
• Vakbél: hatalmas, • űrtartalma 10 x nagyobb, mint a gyomornak
• Féregnyúlvány: sok nyirokcsomó • A nyúl nem tud hányni. • Széklet: CEKOTRÓFIA • Faggyúmirigyek – teritórium kijelölése: • áll alatti bőrben • Végbélnyílás körüli bőrárokban
A nyulak tenyésztése • • • • •
Ivarérettség: NZW 7- 9 hónap kisebb fajták 4- 6 hónap nagyobb fajták 8-10 hónap Ivarzás: 14 – 16 naponta, 2 – 3 napig tart Ovuláció: • provokált (10 órával a párzás után)
• az ondo 4 óra elteltével találkozik a petével • Anyanyúl: 4 pár csecsbimbó, nyúltej sűrű • Újszülött: vak, szőrtelen, 32-34 ºC hőigény - ellető láda
A nyúl tartása • • • • • •
Hőmérséklet 10 - 25 °C Relatív páratartalom 45 - 65 % (60-70 %) Légcsere 15 - 20 szoros Légsebesség télen 0,25 m/sec nyáron 0,5 m/sec (mi huzatnak érezzük) Ketreces és a rácsos tartást jól tűri
Nyulak elhelyezése • Ketrec - alapterület: 0,58 m x 0,33 m= 0,19 m2 - magasság : 36 cm • Nyúlketrec méret követelmények „Guide for the Car and Use of Laboratory Animals, pp 28)”
A nyúl elhelyezését befolyásolja • elhúzódó vizsgálatoknál a nyulak megnőnek akár 5,0 - 5,5 kg-ra is • induló vizsgálatok általános állatsúlya 3,5 kg • fialáshoz gondoskodni kell fialtató-ládáról is
A nyúl takarmányozása • • • • •
Etetés – standard táp 5 – 6 nap alatt ürül a bélcsatornából atherosclerosis kiváltható Itatás – reziduális vizet jól hasznosítja. bármelyik itató megfelelő (szelepes, vályus) • Ca2+ vizelettel ürül
Nyulak viselkedése
Nyulak egészsége, kezelése Állategészségügy: • Pasztorellozis – – Ragadós orrgyulladás (mellső lábak váladékosan csapzottak)
• Mixomatózis – – ízeltlábúakkal terjedő, vírusos eredetű, elhullással járó betegség
• Strepto-, és Staphylococcozis • Bélférgesség • Coccidiózis – hasmenéses megbetegedés – bél és máj
Néhány kutatásban felhasznált terület • Szem irritációs teszt (nagy szem és nincs könnycsatornája) • Nephroblastoma • Acute respiratory distress syndroma (ARDS) • Diabetes mellitus • Inflammatory bowel disease (IBD) • Atherosclerosis
Vadászgörény
Vadászgörény • Mustella putorius furo • Menyétfélék – húsevők rendje • A közönséges görény háziasított, piros szemű, albínó változata • „furo” – kegyetlen patkányölő mivolta • DE: könnyen kezelhető, barátságos, kíváncsi • Jól alkalmazkodik laboratóriumi körülményekhez, barátságos
Általános jellemzők • • • •
Fogképlet: 3131/3132=34 Kromoszómaszám: 40 Karcsú test, rövid láb Ujjon, ill. félig talpon jár
Anatómiai eltérések • NINCS: • Vakbél • Féregnyúlvány • Prosztata
• VAN: • Páros végbélmirigy (pézsmaszag) • Lépben sok megakariocita
• KEVÉS: • Verejtékmirigy – párologtatás tüdőn keresztül
Állattartás • Társas állat – növendékek játékosak • Bealmozott beton kutricában is • Öregek szívesen vannak egyedül és alszanak • Fém nyúlketrecek alkalmasak, de alváshoz fadoboz kell • Kölykezéskor fészkelő anyagot igényel
Táplálás • Nedves táplálék: – 35% fehérje, 30% zsír, 5% rost
• Macskatápkonzerv (drága) • Fiatalok: tejpor+áztatott kenyér+E-vitamin • Felnőttek: búza, árpadara főzet – darálthússal
Szaporodás • • • • • • • •
Párzási szezon: tavasztól – őszig Pérajkak erősen duzzadtak Nőstény ivarzása: indukált ovuláció Vemhesség: 42 nap / 2 vemhesség/ szezon Alomszám: 6-8 Szem: 3-4 hetesen nyílik Szilárd táplálék: 2-3 hetes korban Leválasztás: 6 hetes korban
Kezelés • Barátságos – kerülni kell a kesztyűviselést • Ismeretlen kéztől idegenkedik – időt hagyni a barátkozásra • Premedikáció: 2 mg/kg diazepán • Sc, im, ip injekció egyedül is • Iv – nyaki borotválás után a juguláris
Altatás • 6 óra éheztetés után, mert könnyen hány • Ajánlott altatók: atropin, ketamin, ketamin-xylazin, barbiturát, halotán, izoflurán
Betegségek • • • •
Új állatokat 40 napig karanténozni Vakcinálni (mint a macskát) Kezelni külső és belső paraziták ellen Vírusfertőzések: szopornyica, veszettség, panleukopenia, emberi influenza • Bakteriális: botulizmus, tuberkulózis, hasmenés, bőrfertőzés • Bőr és bélparaziták
Felhasználás • Víruskutatás – emberi influenza, kanyaró, rubeola, szopornyica, szarvasmarha rhinotracheitis • Gyógyszerkutatás • Toxikológia • Szaporodásbiológia
A házimacska
A házimacska (Felis catus) • Rend: Carnivora (Ragadozók) • Család: Felidae ( Macskafélék) • Legközelebbi rokona a vadmacska (Felis silvestris) ezért nevezhetnénk a házimacskát „Felis silvestris domestica”nak is.
A macska rövid története • Afrika – talán Egyiptom az őshaza • Basztet a macskafejű isten • II. Kambuszesz (kr. előtt 525-ben) – perzsa király Pelusium városáért folyó csatában, élő macskákat köttetett a pajzsaikra.
Anatómia • Sportos alkat, testük gyors, intenzív tevékenységre alkalmas ideális a ragadozó életmódhoz. • Jó futók, rövidtávon képesek elérni az akár 50 km/h-s sebességet is. • Hajlékony ízületek, hosszú lábaik, rugalmas erős izmok. • Jó egyensúlyérzék (egyensúlyuk megtartását hosszú hajlékony farkuk is segíti). • Gyors reflexek • Fogképlet: 3131/3121=30
Fiziológia • • • • •
Testhőmérséklet: 38-39 °C. Hőemelkedés, láz: a hő 39,5 °C fölé emelkedik Kihűlt állat: 37,5 °C alatt. Szívfrekvencia: 140 és 220 között van napi alvásigényük körülbelül 12-16 óra, de átlagosan 13-14 órát alszanak • Éjszakai állatok
A macska tenyésztése • Tenyészérett : 7 – 12 hónap • Ivarérett : 6 – 12 hónap – (nőstények akár már 4 – 5 hónap)
• Kandur kb. 3,5 kg testsúlyú • Nőstény kb. 2,0 kg testsúlyú • Ivarzás: 2 – 4 szer évente, 10 napig tart, de eredményes párzás csupán 2 – 4 nap, visszatér 10 – 14 naponként • Vemhesség : 58 – 60 nap (56 – 71 nap) sziámi 63 nap perzsa 68 – 72 nap • Szoptatás: 5 – 6 hét, átlagos alomszám 4 – 6 kölyök.
A macska színe • Cirmos mintázat domináns • Vörös cirmos – kandúr – mert a vörös nőstény az „teknőc”
• 3 színűség - nőstény
A macska tartása • A kandúrt jobb külön tartani átjáróval • Szeretik a meleget, de a hőforrást előnyben részesítik • A magas pára (65 % felett) ártalmas • „3 dimenzióban” mozgó állat
Macskaegészségügy • Veszettség • Panleukopenia (fertőző gyomor és bélgyulladás) • Toxoplazma gondii • Endoparaziták • Ectoparaziták - Babesiozis
A macska takarmányozása, itatása • Takarmányozás – több, jobb fehérje, mint a kutya • - taurin esszencialis • - monodiétát nem szereti • Ivóvíz – igen finnyás a tiszta, friss vízre • Kezelés – szája és karma is van
A kutya
A kutya • Canis lupus familiaris ujjon járó emlős ragadozó állat, • szürke farkas (Canis lupus lupus) háziasított alfaja. • Az egyetlen olyan állatfaj, amely tudományos nevében megkapta a familiaris, azaz a családhoz tartozó jelzőt.
Anatómia • A csontváz emelőszerűen működő csontok összessége • A fiatal, még növésben lévő kutyáknál a csonthártyák belső rétege aktívan osztódik, így a csontok kívülről folyamatosan vastagodnak. • A csöves csontok hossznövekedése a kutyák tíz hónapos korára általában teljesen befejeződik, azonban nagytestű fajtáknál akár másfél évig is eltarthat. • Fogképlet: 3142/3143=42
Anatómia • Kifinomult szaglás: • agyukban rengeteg idegsejt végzi a szaglószervi ingerek feldolgozását • a szaglóhám nagysága 130 cm²
• Szeme: nagyon hasonlít az emberi szemhez • Sötétben a kutya jobban lát, ugyanakkor színlátása igen gyenge (pálcika túlsúly)
• A fül: az egyik legkifinomultabb érzékszerve • az emberi fül számára hallhatatlan, nagy rezgésszámú hangok (ultrahangok) érzékelésére is képes
Kutyák szerepe – orvostudományi kutatások • • • •
Különböző műtéti eljárások kidolgozása Hatóanyagok hatásmechanizmusainak kiderítése Csont- és porcszövet regenerációjának tanulmányozása Kutyákon végezte a feltételes reflexek mechanizmusát tisztázó híres kísérleteit Pavlov – a közömbös és feltétlen ingerek időbeli összekapcsolásával –, aki ezek alapján kimutatta, hogy az agykéreg működésének alapvető mechanizmusa az időleges kapcsolatok kialakulása és megszűnése • Ma már az állatkísérleteket lehetőség szerint sejttenyészeteken, illetve egyéb objektumokon végzett vizsgálatokkal helyettesítik
Miért kutya? Miért beagle? • Beagle: • • • • • • •
Kistestű Rövidszőrű Falka eb Szapora Szelid, barátságos Homogén Alkalmas kennel és ketreces tartásra
Beagle rövid történelme • 1475-ből az első leírás. Később keveredik – – – –
Foxhound Harrier Foxterrier Spaniel
1803. The Sportsmans Cabinet Angliában az első standard leírása 1804. Packit beagle (törpe beagle) megjelenése (génmutáció) 1904. Drótszőrű változat megjelenése 1950-es év közepén kezdődik a laboratóriumi felhasználás
Előfordulás és más jellemzők • Megoszlása a genetikai származásuk alapján – Outbred : 90 % – Inbred: 10 %
• Hibridek: – Coirn terrier (Keagle) – Basenji – Foxterrier
• Beagle optimális méretei: • Testtömeg 9,9 – 10,5 kg • Marmagasság: 33,0 – 34,2 cm • Testhossz: 50,1 – 52,5 cm
Beagle tartása, tenyésztése • • • •
Indoor Outdoor Indor-outdoor Hőmérséklet igény 20 – 28 °C felnőtt egyedek tartásánál • 22 – 27 °C kölykeztetőben • padlófűtés előremenő 26 °C szárad, melegít
Tartás helyszükséglete • 1 db beagle 1 m2, melyhez kb. 2,4 m2 kifutó • Amerikai és várható EU szabvány: – 1 db-nak 4 m2 – 2 db-nak 4 m2
• tovább kutyánként + 2 m2
Takarmányozás és itatás • Kutyatáp • Itatás: szelepes, valyús (55 cm magas felső él)
Beagle tenyésztése • Rokontenyésztés (inbreeding) • Szoros rokontenyésztés: – anya x fia – apa x lánya – édestestvér x édestestvér
• Mérsékelt rokontenyésztés: – nagyszülő x unoka – nagynéni x unokaöcs – nagybácsi x unokahug
• Genetikai hibák: epilepszia, vakság, rejtett heréjüség, sterilitás, fog-rendellenességek
Tenyésztési alapadatok • Ivarérettség: kan 7 – 8 hónap, szuka 9 – 14 hónap • Ivarzás gyakorisága („tüzelés”) 2 évente 3-szor (220 + 56 nap) • Vemhesség ideje 63 nap (60 – 65 nap) • Választás 48 – 56 nap • Nevelési veszteség: hetenként: – – – – –
1. hét 28 % 2. " 10 % 3. " 6 % 4. " 5 % 5. " 14 %
• kölykezésenként – 1. 25 % – 2. 31 % – 3. 36 %
• átlagos nevelési veszteség az első 3 héten : 30,4 %
Gondozás, ápolás, higiénia • Farkasköröm, köldök, 3. pislogó hártya, fülkagylók, • Végbélmirigy • Kezelés: elülső láb venáján (vena antebrachia cephalica) • Alapimmunizálás, parazitamentesítés, telephigiénia
Törpesertés
Törpesertés • Sus scrofa • A házisetés laboratorizált alakja
Viselkedés • Szigorú hierarchiában élő társas lény • Aktívak, szeretnek játszani • Rosszul viselik az egyedüllétet – farok/fülrágcsálás • Tisztaság kedvelő állat
Tartás - táplálás • Belső térben: kemény aljat/faforgács v. szalma aljzat • Kutrica: 80 cm magas rácsoldalfallal • Hőmérséklet: 20-24 °C • Sertéstáp – DE! magasabb rost-, alacsonyabb fehérje- és energiatartalom
Szaporodás • Ivarzás tünetei: • Takarmányfogyasztás csökkenése • Pérajkak duzzadása, kipirosodása
• • • •
Kialakul a tűrési reflex Vemhesség 115 nap Fialás: 10-15 perccel egymás után Föcstej: 45 perccel szülés után/minden órában szopnak • Malacok az első héten dajkaságba adhatók • 3 hetesen szilárd táplálék • 4 hetesen leválaszthatók
Betegségek • Vizsgálják: • • • • •
AUJESZKY-féle betegség Brucellosis Sertéspestis Salmonella Stb
• Ekto- és endoparaziták • Könnyen felfázik
Szállítás • • • •
Érzékeny a szállításra Jól szellőző ketrec, nem csúszós padozat 12-24 óra hosszat etetés nélkül szállítható Hosszabb, v. izgalmat okozó szállításkor – nyugtató
Felhasználás • • • • • • •
Szív- és érrendszeri kutatások Bőrpermeabilitás és gyógyulás Gyógyszerkutatás Sejtes immunválaszok Fogászati kutatások Sebészeti beavatkozások A kutya alternatívája
The pig: subspecies of domestic pigs USA Duroc Hampshire
About 85 subspecies around the world
England Small White Small Black Middle White Middle Black Large White/Yorkshire Large Black Saddle Back
Germany Dt. Berkshireschwein
Dt. Landrasse Dt. Edelschwein Dt. Cornwallschwein Angler Sattelschwein
Belgium Pietrain Belgien Landrace
Nord-China Vietnamese pot-bellied pig
Minipigs
Miniature pigs Minipig or miniature pig developed specially for laboratory using
USA
Vietnamese potbellied pig
Sinclair miniature pig/Hormel/Minnesota Miniature Yucatan Miniature nad Micro Pigs Minipig-YU® Micropig® Hanford miniature pig Minipig-HA® Hormel-Hanford-Strain NIH-Minipig Europe Pitman-Moore Göttinger Miniature pig Panepinto Micro/Miniature pig Münchner Miniature pig/Troll
Asia Ohmini Clawn minipig Lee Sung miniature pigs Chinese and taiwanese miniature pigs
Berliner Miniature pig/Mini-Lewe Miniature pig of the Czech Republic Mini-Sib/Miniature Siberian pig
Australia Kangaroo Island miniature pig
Growing curves for Landrace vs Göttinger Minipig Young age only Short term, non-surviving experiments Large space need Expensive housing
Long term experiments Adult age High purchase price Hygienically defined The pig as a laboratory animal
Főemlősök Primates
Rendszertani besorolás • • • • • • •
Ország: Állatok (Animalia) Törzs: Gerinchúrosok (Chordata) Osztály: Emlősök (Mammalia) Alosztály: Elevenszülő emlősök (Theria) Alosztályág: Méhlepényesek (Placentalia) Öregrend: Euarchontoglires Rend: Főemlősök (Primates)
Megjelenés - felépítés • Alkatuk és méretük rendkívül változatos. Utóbbi két szélsősége a mindössze 60 g-os egérmaki, illetve a 160 kgot is elérő gorilla • Végtagjaikon öt, nagymértékben mozgatható, sugarasan elrendezett ujj nő. • Az egyik ujj szembefordítható (opponálható) a többivel. Ez az embernél már csak a mellső végtagokra (a kezekre) igaz: a láb ilyen jellege a két lábon járás kialakulásával eltűnt. • Az ujjak végén köröm van, az ujjvégeken pedig érzőidegek sokasága. • Ezáltal lehetővé vált a tárgyak finomabb manipulációja. Néhány fajnak a félmajmok közül karma is van.
Megjelenés - felépítés • Szemeik előre néznek - térlátás kialakulása • A látásnak nőtt, a szaglásnak csökkent a jelentősége. • Az orruk sokkal rövidebb lett. • Csökkent a fogak száma. • A testmérethez viszonyított agyméretük nőtt.
Életmód • Többségük trópusi vagy szubtrópusi éghajlaton él, többnyire sűrű erdőben. • A ritka kivételek egyike a Himalájában 4000 m felett élő barlangi makákó (aminek a hóban hagyott nyomait sokan jetilábnyomoknak vélik). • Táplálékuk rendkívül változatos: főleg gyümölcsök, rügyek, levelek, magvak, rovarok – egyes fajaik, így a páviánok és a csimpánzok szívesen esznek húst is
Evolúciójuk • régészeti leleteken alapulnak - ismereteink is meglehetősen hézagosak • Az első főemlősök kréta korszakban jelen voltak • Fejlődésük a dinoszauruszok kréta végén bekövetkezett kihalása után gyorsult fel: a majmok és a félmajmok ága feltehetően a krétát követő paleocénben vált el. • E kor főemlősei csak a fogaik alapján ismertek („dentilis primáták”), ezért besorolásuk nagyon bizonytalan, sok kutató szerint nem is valódi főemlősök, hanem csak közel állnak azokhoz, úgyhogy a mai főemlősök nem is tőlük származnak. • Főemlős voltukra fogaik alakjából következtetnek: azok ugyanis már eltérnek a rovarevők fogaitól. • A főemlősök megjelenésére vonatkozó elméletek: • Arboreális elmélet • Vizuális ragadozó elmélet • Ökológiai elmélet
Az ember és néhány emberszabású közötti evolúciós távolság • molekuláris biológiai vizsgálatok azon túl, hogy megerősítették a főemlősök korábban megállapított rokonsági fokait, lehetővé tették annak megbecslését, hogy az egyes fajok közös ősei mikor élhettek. Ennek alapja az ún. „molekuláris óra”. • Az elgondolást E. Zuckerkandl és L. Pauling írta le 1962-ben. Alapja az a feltételezés, hogy a fehérjék változása az evolúció során az időben közel egyenletes. • Ha tehát ismerjük két faj valamely fehérjemolekulái között különbséget és a változás mértékét, akkor ezekből meghatározható az elválás hozzávetőleges időpontja. • A pontosabb eredmények miatt több fehérjét és a DNS-t is szokták vizsgálni.
Az ember és néhány emberszabású közötti evolúciós távolság • A legújabb eredmények alapján: • az orangután ősei (Ponginae) kb. 16-13 millió évvel válhattak el a többi hominidától (Homininae); • a gorillák ősei (Gorillini) kb. 10-8 millió évvel ezelőtt különülhettek el az ember és a csimpánz közös elődeitől (Hominini); • a csimpánzok ősei (Panina) kb. 7-6 millió évvel ezelőtt válhattak szét az emberféléktől (Hominina); • a csimpánzok és a bonobók (törpecsimpánzok) ősei mintegy 3-2,5 millió évvel ezelőtt válhattak külön.
Rhesus makákó
Származás • A rhesusmajom más néven bundermajom vagy rhesus makákó (Macaca mulatta) az egyik legismertebb óvilági majomfaj. • A cerkóffélék (Cercopithecidae) közé tartozó makákó (Macaca) nemzetség valószínűleg legismertebb faja. Hazája Dél- és Kelet-Ázsia • Összefüggő elterjedésének déli határa Nyugat-Indiában a Tapti folyó alsó folyása, Kínában északi határa a Jangce, de van egy viszonylag nagy, ettől elszigetelt populációja is a Sárga-folyótól északra. • Meglehetősen gyakori; népességének dinamikája tisztázatlan.
Életmód • Mindenevő. Rendkívül alkalmazkodó képes, ezért a trópusoktól a mérsékelt égövig, a tengerparttól a magashegységekig (3000 m-ig) rendkívül változatos élőhelyeken fordul elő. A nagyvárosokban is jól megél. • Matriarchális elven szerveződő, 10–100 fős hordákban él. A nagyobb csapatokban gyakoriak a rangsor tisztázását, illetve megerősítését célzó civakodások. A csapat fontos összetartó rítusa a kurkászás, egymás szőrzetének kölcsönös ápolása. • Az anyák aktívan irányítják kölykeiket, hogy melyik másik kölyökkel játsszanak. Ehhez gyakran fölkapnak egy-egy más kölyköt (az esetek 90%ában a rangsorban jóval fölöttük álló anya csemetéjét), és azt a sajátjukkal együtt ölelgetik egy darabig. A kettős ölelgetés hatására a két kölyök akár egész életükre is összebarátkozhat. • Élelemhez jutva igyekszenek abból minél többet magukhoz venni, ezért annak nagy részét tágulékony pofa (gége) zacskójukba tömik, és később, egy alkalmasnak tűnő, félreeső helyre elvonulva rágják meg és nyelik le. • A vemhesség ideje rendkívül tág határok között változik: 135–194 nap. A nőstény többnyire egy kölyöknek ad életet; az ikerszülés ritka. A mintegy fél kilósan születő kölyköket anyjuk 6–12 hónapig szoptatja. • Meglehetősen hosszú ideig: 30 évnél is tovább él. A hímek 3, a nőstények 4 éves koruk után válnak ivaréretté.
Fogazat • óvilági majmok fogképlete 2123/2123 • az újvilági majmoknak: 2124/2124
Felhasználás • Az orvostudomány • Viselkedéstudomány • Véréből ismerték fel a kutatók az emberi vér Rh-faktorát, amit éppen ezért róla is neveztek el.
Köszönöm a figyelmet!
