Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef...

104
Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016 1 | Pagina Inleiding: historisch overzicht Gebruik van proefdieren = niet nieuw: wordt al lang (eeuwen) gedaan loopt parallel met ontwikkelingen in medische wetenschappen Hippocrates – Corpus Hippocraticum (±400 BC) o accent op anatomie, vnl descriptief karakter o vivisectie (er was nog geen anesthesie) Galenus (130 – 201 AD) o fysiologie vb. varkens, honden, apen ‘urine wordt geproduceerd door nieren’ toename kennis over circulatoir systeem o dier: volledig geaccepteerd als model voor mensen opkomst van Christendom: bijna geen onderzoek gedurende eeuwen en erg kleine dieren werden gebruikt vanaf 15 e eeuw (Renaissance) o nieuwe drang om kennis te doen toenemen o experimenten op niet-verdoofde dieren! o Cartesiaanse kijk tov ‘leven’ (Descartes, 1596 – 1650) “dier is mechanisch object dat leeft owv fysieke en chemische wetten zonder bewustzijn en onmogelijk om pijn te voelen” DUS ‘dieren voelen geen pijn, dus je kan ze gebruiken voor dierenproeven’ Andreas Vesalius (Brussel, 1514 – 1564) o anatomie van mensen o veel dierenproeven vb. verband ruggenmerg – paralyse door ruggenmerg door te snijden William Harvey (1578 – 1657) o dier is belangrijke bron van informatie o kennis over bloedcirculatie en kleppen 2 e helft 19 e eeuw: belangrijke toename gebruik dieren o ontdekking anesthetica o enkele belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen Darwin: Origin of Species (1859) biologische gelijkenissen tss mensen en dieren wetenschappelijke basis voor gebruik dieren als model voor mensen Claude Bernard (1865) functie van organen vb. lever, pancreas verdedigt gebruik van dieren in experimenteel werk opkomst van microbiologie Robert Koch (1884): pathogeniciteit van micro-organismen (μO) w enkel bewezen na infectie-experiment met gezonde proefdieren Louis Pasteur (1880): ontwikkeling vaccins en antisera na WO I: sterke toename in aantal gebruikte proefdieren o productie farmaca o ontwikkeling nieuwe disciplines: toxicologie, immunologie, … shift in type dieren die gebruikt w o tot einde 19 e E: vnl honden, katten, konijnen en varkens o later meer knaagdieren: vnl ratten en muizen NU: legale verplichting om stoffen te testen in dieren voor gebruik in klinische studies 1876: eerste wetgeving over gebruik dieren in research o Cruelty to Animals Act (Engeland) countermovements: bewegingen TEGEN experimenten met dieren eerst in Engeland, later in Frankrijk (vanaf 19 e E) o Peter Singer (1975): Animal Liberation Movement o Tom Regan (1983): Animal Rights Movement

Transcript of Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef...

Page 1: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

1 | P a g i n a

Inleiding: historisch overzicht

Gebruik van proefdieren = niet nieuw: wordt al lang (eeuwen) gedaan

loopt parallel met ontwikkelingen in medische wetenschappen

Hippocrates – Corpus Hippocraticum (±400 BC)

o accent op anatomie, vnl descriptief karakter

o vivisectie (er was nog geen anesthesie)

Galenus (130 – 201 AD)

o fysiologie vb. varkens, honden, apen

‘urine wordt geproduceerd door nieren’

toename kennis over circulatoir systeem

o dier: volledig geaccepteerd als model voor mensen

opkomst van Christendom: bijna geen onderzoek gedurende eeuwen en erg kleine dieren

werden gebruikt

vanaf 15e eeuw (Renaissance)

o nieuwe drang om kennis te doen toenemen

o experimenten op niet-verdoofde dieren!

o Cartesiaanse kijk tov ‘leven’ (Descartes, 1596 – 1650)

“dier is mechanisch object dat leeft owv fysieke en chemische wetten zonder

bewustzijn en onmogelijk om pijn te voelen”

DUS ‘dieren voelen geen pijn, dus je kan ze gebruiken voor dierenproeven’

Andreas Vesalius (Brussel, 1514 – 1564)

o anatomie van mensen

o veel dierenproeven vb. verband ruggenmerg – paralyse door ruggenmerg door te snijden

William Harvey (1578 – 1657)

o dier is belangrijke bron van informatie

o kennis over bloedcirculatie en kleppen

2e helft 19e eeuw: belangrijke toename gebruik dieren

o ontdekking anesthetica

o enkele belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen

Darwin: Origin of Species (1859)

biologische gelijkenissen tss mensen en dieren → wetenschappelijke basis voor

gebruik dieren als model voor mensen

Claude Bernard (1865)

functie van organen vb. lever, pancreas

verdedigt gebruik van dieren in experimenteel werk

opkomst van microbiologie

Robert Koch (1884): pathogeniciteit van micro-organismen (µO) w enkel bewezen

na infectie-experiment met gezonde proefdieren

Louis Pasteur (1880): ontwikkeling vaccins en antisera

na WO I: sterke toename in aantal gebruikte proefdieren

o productie farmaca

o ontwikkeling nieuwe disciplines: toxicologie, immunologie, …

shift in type dieren die gebruikt w

o tot einde 19e E: vnl honden, katten, konijnen en varkens

o later meer knaagdieren: vnl ratten en muizen

NU: legale verplichting om stoffen te testen in dieren voor gebruik in klinische studies

1876: eerste wetgeving over gebruik dieren in research

o Cruelty to Animals Act (Engeland)

countermovements: bewegingen TEGEN experimenten met dieren → eerst in Engeland, later

in Frankrijk (vanaf 19e E)

o Peter Singer (1975): Animal Liberation Movement

o Tom Regan (1983): Animal Rights Movement

Page 2: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

2 | P a g i n a

Wetgeving

Wetgeving = strikte, uitgebreide regels over gebruik van proefdieren

Cijfers

België: ong 700.000 – 750.000 proefdieren/jaar

gebruik van proefdieren fluctueert

o afname door ontwikkeling alternatieven, ethiek, wetgeving, meer verantwoordelijk

gebruik en hoge kosten

o toename door ontwikkeling transgene dieren

Wetgeving

Overzicht van nationale en Europese wetgeving

1986 –1991: European Convention for the protection of vertebrate animals that are used for

experimental and other scientific purposes

vertaald in Belgische wet in 1986: Belgische wet over bescherming en welzijn van dieren

update van wet in 1993: Koninklijk Besluit (Royal Decree) over bescherming van proefdieren

recente veranderingen in wet

o 6 april 2010: nieuw Belgisch Koninklijk Besluit met nog strengere regels over huisvesting

van proefdieren

o september 2010: nieuwe Europese Richtlijn over bescherming dieren voor

wetenschappelijke doeleinden

transitie van laatste EU Richtlijn naar Belgisch Besluit in 2013

Wat zegt de wet…?

Definitie van proefdier

tot nu: ieder levend gewerveld dier gebruikt of bedoeld voor laboratoriumexperimenten

o inclusief vrij levende en/of reproducerende larvale vormen (vb. Axolotl)

o exclusief andere foetale of embryonische vormen

wat verandert in nieuwe wetgeving?

o inclusie sommige niet-gewervelden

vb. Cephalopoda (inktvis, kreeft, …)

vissen vb. cyslostoma

o inclusie embryonische vormen van zoogdieren vanaf laatste trimester van zws (moeten

dus beschermd w van pijn en lijden)

Definitie van dierproef

ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

doeleinden: kan pijn, lijden, discomfort of permanente schade berokkenen

o inclusief iedere behandeling die doel of consequentie heeft van geboorte van dier in

dergelijke toestand

o exclusief

minst pijnlijke, in moderne praktijk geaccepteerde methoden om dier te doden of

markeren: ‘humane methoden’

niet-experimentele behandelingen in landbouw- en veterinaire praktijken

dier: niet meer dan 1x gebruiken in experimenten die serieuze pijn en lijden berokkenen

pijn, lijden en discomfort werden niet gedefinieerd in vroegere wetgevingen

o nu wel geïncludeerd in nieuwe Europese Richtlijn (+ in nieuwe KB)

o opmerking: niet enkel pijn maar ook permanente schade moet in rekening gebracht w

vb. ‘whole body irradiation’ doet geen pijn maar wel veel schade aan beenmerg

vb. amputatie

Page 3: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

3 | P a g i n a

Voor welke doeleinden mogen proefdieren gebruikt worden?

toegestaan voor

o productie en controle van sera, vaccins of diagnostiek

o toxicologisch en farmacologisch onderzoek

o diagnose van ziekten

o onderwijs

o beantwoorden van wetenschappelijke vragen

dus niet vb. cosmetische producten

Huisvesting en verzorging van proefdieren

huisvestingsvoorwaarden, omgeving, bewegingsruimte, voedsel, water en verzorging → aan

noden vd dieren tegemoet komen!

dagelijkse controle van dieren en omgeving (vb. luchtvochtigheid)

o ook tijdens weekend, feestdagen en vakantie

gedetailleerd overzicht betreffende verzorging en huisvesting van dieren per species: w

beschreven in wetgeving

regelmatige controle door dierenarts (grote dieren) of expert (knaagdieren, konijnen)

Bron en identificatie van proefdieren

bron van proefdieren

o GEEN verdwaalde huisdieren, verloren of achtergelaten dieren

o muizen, ratten, cavia’s, hamsters, konijnen, primaten, honden, katten en kwartel

purpose-bred door gelicenseerde fokbedrijven

vrijstelling igv specifiek 1 soort nodig: moeilijk te krijgen, sterke motivatie nodig

o boerderijdieren (vb. varkens, schapen): boerderij

o speciale vragen voor bedreigde species die in wild leven: ook sterke motivatie voor nodig

register moet bijgehouden w van alle dieren die in labo komen en eruit gaan

katten, honden en primaten

o individueel en permanent gemarkeerd

o onmiddellijk na spening (E: weaning; als infant niet meer afhankelijk is van moedermelk)

Statistische informatie: statistische data over gebruik proefdieren moeten ieder jaar aan regering

gegeven worden

gebruikte aantal per species

gebruikte aantal per type experiment

o vb. fundamenteel onderzoek, toxicologie, educatie, …

o ook wat voor ziekte vb. cardiovasculair, …

Verantwoordelijk gebruik van proefdieren

dierproeven

o moeten beperkt worden tot absoluut minimum

o mogen enkel uitgevoerd w als doel niet kan bereikt w door andere methoden

keuze van species moet serieus overwogen w

bij voorkeur gebruik dieren met laagste neurofysiologische graad

dieren dienen NOOIT onderworpen te w aan serieuze pijn, groot discomfort of lijden

o als pijn, lijden of schade niet kan voorkomen w: experimenten moeten onder anesthesie

Page 4: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

4 | P a g i n a

o als anesthesie onmogelijk: analgesie of andere passende methode voor vermindering pijn

of lijden moet gebruikt w

3 R’s (Russel en Burch): The principles of Humane Experimental Technique (1959)

o Reduction

beste experimentele design kiezen

standaardiseren van proefdierpopulatie en experimentele procedures

o Replacement: vervangen van dierenexperimenten door andere methode of ongewervelde

o Refinement

minder discomfort

kennis vergaren over biologische noden van dier

omgevingsverrijking

analgesie toepassen

Wat (welke toestemmingen) heb je nodig om dierenexperimenten te starten?

1. licentie voor laboratorium van overheid: uitgegeven door Federale OverheidsDienst (FOD),

departement Dierenwelzijn → bevat enkele documenten

overzicht en kaart van kamers: beschrijving en functie

overzicht van soort experimenten dat zal uitgevoerd w

lijst van species en hun oorsprong

overzicht van personeel verantwoordelijk voor projecten en die werken met dieren

o laboratoriumdirecteur: verantwoordelijke

o expert: verantwoordelijk voor bescherming van gezondheid en welzijn van proefdieren

grote dieren (hond, kat, varken, …): dierenarts

kleine dieren: FELASA C training onder toezicht van dierenarts

o projectleider: opstellen van experimenten, verantwoordelijk voor dierenexperimenten,

moet log bijhouden

o biotechniekers: personeel dat experimenten uitvoert

o dierenverzorgers

voorbeeld van aanvraagformulier: zie slides

2. toestemming van Ethische Commissie

Ethische Commissie is verplicht in laboratoria en instituties sinds 2001

taken

o evaluatie van geplande experimenten

o opstellen van ethische criteria betreffende dierenexperimenten

o advies aan laboratoria en overheid

o rapporteren aan overheid (jaarlijks)

leden hebben beroepsgeheim

samenstelling van Ethische Commissie

o laboratoriumdirecteur

o projectleider

o biotechnieker

o dierenarts of expert

o minstens 2 onafhankelijke leden

o vereisten: bepaalde vaardigheden

kennis dierenmodellen

kennis statistiek

alternatieve methoden

aanvraagformulier voor toestemming van Ethische Commissie (voorbeeld: zie slides): volgende

zaken moeten vermeld w

o personeel verantwoordelijk voor project

o titel vh onderzoeksproject

o duur vh project

Page 5: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

5 | P a g i n a

o opzet en beschrijving van project (vraagstelling, doel en belang)

o aantal en species van dieren + (schatting van) graad en duur van pijn, lijden en schade

o motivatie/verantwoording voor aantal benodigde dieren

o chronologisch: wat zijn geplande ingrepen op levende dier?

o anesthesie en analgesie die gebruikt zullen w, postoperatieve nazorg

o wat zijn in vitro alternatieven + waarom is in vivo nodig?

o humane eindpunten en euthanasie

3. educatie

richtlijnen van ‘Federation of European Laboratory Animal Science Associations’ (FELASA)

sinds oktober 2004: vorming op ieder niveau verplicht!

o projectleiders: 80 uur cursus (FELASA C)

o onderzoekers en biotechniekers: 40 uur cursus (FELASA B)

o dierenverzorgers: 25 uur cursus (FELASA A)

4. soms: ander papierwerk nodig

importlicentie: import dieren van niet-EU lidstaten (door douane en dierenarts-controle krijgen)

bioveiligheid dossier: igv virussen, virale vectoren of micro-organismen (µO)

gebruik radioactiviteit in proefdieren: speciale training voor nodig

Page 6: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

6 | P a g i n a

Veiligheid en dierenproeven

Inleiding

veiligheid: belangrijk aspect van dierexperimenteel werk

o voorkomen gevaar en risico voor uzelf én omgeving

o voorkomen beroepsziekten

veiligheidsprocedures

o SOP (standard operating procedures) moeten industriële accidenten en ziekten voorkomen

o moeten ontwikkeld w, door iedereen gekend zijn en strikt gevolgd w

belangrijk

o zich bewust zijn van mogelijke gevaar, weten waarmee men werkt

o blootstelling aan gevaar voorkomen en controleren

o verminderen risico door manier van werken

o goede training en vorming krijgen

wat zijn mogelijke gevaren?

o fysieke gevaren

o chemische gevaren

o protocolgerelateerde gevaren

o allergenen

o zoönose

Fysieke gevaren: grote variëteit aan fysieke oorzaken + grote variëteit aan mogelijke schade

1. trauma

scherpe objecten

o naalden, fragmenten van glas, injectiespuiten, scalpels

o NOOIT naalden recapen → gebruik gepaste naaldcontainers

machines en materiaal

o materiaal en machines moeten goed onderhouden w (vb. geen scherpe randen)

o dragen van beschermende kledij en veiligheidsregels volgen

onderhoud

o oppervlakten proper houden

o verwijder obstructies van nooduitgangen!

o poetsen: natte vloer = glad

ergonomische risico’s

o tillen van zware last (vb. voedselzakken, …) → goede postuur en techniek!

o slecht postuur bij werken aan labotafel

o frequent herhaaldelijk zelfde beweging → repetitive stress injury (RSI)

licht

o igv te donkere werkomgeving: gevolgen

ogen w moe

slechte zichtbaarheid is gevaarlijk

bijt- en krabwonden, gerelateerde risico’s

o reëel risico voor mensen die werken met dieren

o geminimaliseerd door goede vorming: manipulatie van dieren aanleren

o beten in algemeen

ernst: honden > katten > knaagdieren

katten: kleine maar diepe wonden → gevaar voor schade aan pezen, botten en

gewrichten + infectie

hond: onregelmatige scheurwonde → necrose + infecties

gevolgen

directe schade (weefseltrauma)

risico op secundaire infectie

onregelmatige vorm vd schade, weefselnecrose, hematoom en laceratie →

extreem goede cultuur voor groei bacteriën

Page 7: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

7 | P a g i n a

kans op infectie w bepaald door

plaats van beet: grotere kans op infectie na beet in hand dan in gezicht (owv

betere vascularisatie gezicht)

uitgebreidheid van contaminatie

samenstelling mondflora vd aggressor

samenstelling huidflora vh slachtoffer

gevaar na honden- of kattenbeet: Capnocytophaga canimorsus

eerste symptomen: nausea, diarree, spierpijn en algemene malaise

intravasale coagulatie rond wonde → weefselnecrose (amputatie)

pt’en met verminderde weerstand: algemene sepsis mogelijk

gevaar na muizen- of rattenbeet: Streptobacillus moniloformis en Spirillium minus

verschijnen van symptomen: onmiddellijk of na enkele weken

dus link met beet w niet altijd gelegd

complicaties zoals myocarditis, meningitis, pneumonie (worst case scenario)

beten en krabwonden in animal facility: meestal knaagdieren

na beet

check tetanusvaccinatie

laat dokter wonde controleren (igv grote wonde)

laat dierenarts dier controleren: specifieke ziekten zoals rabies of Herpes B virus

speciale aandacht voor niet-humane primaten

2. vuur en brand: brandbaar materiaal

hout, papier, plastiek, … (vb. gebruik bunsenbrander)

ontvlambare gassen en vloeistoffen: alcohol, ether, …

elektrische apparaten: lamp, …

gebruik van vloeibare stikstof (ernstige brandwonden)

3. geluid + hoge tonen

dieren: honden en varkens

machines: wasmachine, hogedrukreiniger

→ gebruik gehoorbescherming (> 85 dB) om gehoorschade te voorkomen

4. elektriciteit

kan shock en elektrocutie veroorzaken

herstel van kapotte kabels

5. apparaten onder druk, gassen en dampen

autoclaaf: regelmatig onderhoud en testen noodzakelijk (inspectie minstens 1x/j)

gasflessen

o vast beveligen met ketting of band: voorkomen dat ze vallen

o niet dicht bij warmtebron of in direct zonlicht zetten

gebruik gezichtsprotectie (bril, lange mouwen handschoenen) bij verwarmen van

oplossingen: microgolf, kookplaat

6. straling

lasers: schadelijk voor ogen

UV-straling: kiemdodend (E: germicidal) UV-C

o vaak gebruikt voor desinfectie oppervlakken (’s nachts)

kiemdodende actie vd straling is maximaal op golflengte 255 nm

verlengde bestraling: doodt alle levende µO

o w toegepast in sas (E: locks) en laminaire flowkasten

o UV-straling kan niet dieper in biologisch weefsel penetreren dan 1 mm

o nooit UV-straling gebruiken als iemand in ruimte is want gevaarlijk voor ogen en huid!

acute effecten: overwegend reversibel → verdwijnen 24 – 48u na stop blootstelling

inflammatie cornea en conjunctiva (actinische conjunctivitis en sneeuwblindheid)

Page 8: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

8 | P a g i n a

lichte verbranding vd huid

lange termijn effecten: effecten van herhaalde en lange blootstelling (zeldzaam)

troebelheid vd lens

huidtumoren

ioniserende straling

o resultaat van radioactief verval van deeltjes, snel bewegende nucleaire delen en fotonen

(elektromagnetische golven)

o contact met materie als lucht, water of lichaam → ionisatie = vrijkomen één of meer

elektronen van atoom om ion te maken

schadelijk indien dit gebeurt in DNA

o soorten straling

α-straling: 2 protonen en 2 neutronen

vb. uranium en plutonium

kan gemakkelijk gestopt w (blaadje papier is voldoende)

β-straling: positief (positron) of negatief (elektron) geladen deeltjes

kan relatief hoge energie hebben → door huid passeren

straling met lage energie kan gestopt w door dik stuk papier of door plastiek

γ-straling: fotonen: ‘energiepakketen’ die met hoge snelheid bewegen

w ook ‘elektromagnetische straling’ genoemd

lood nodig om deze straling te stoppen

o interne vs externe contaminatie

interne contaminatie: door ademen of orale inname van radioactieve stoffen

vb. radioactief stof op handen of gezicht

vb. dieren die nog radioactiviteit uitscheiden → stof die van urine en faeces komt in

lucht en kan w ingeademd → interne radioactieve contaminatie

externe contaminatie: radioactieve bron zendt ioniserende straling uit in ruimte waarin

men aanwezig is

preventie

zo veel mogelijk werken met kap en gebruik afdruip-rek

voorkom aerosol en stof → beddingmateriaal gebruiken

dieren mogen pas getransporteerd w onder bepaalde limietwaarde

handschoenen aandoen

afstand houden van bron

gebruik protectiescherm, draag beschermende kleding

gepaste opleiding volgen

dieren die behandeld zijn met radioactieve stoffen: huisvesten in gepaste kamer →

toestemming van Radio-protection Service

op einde experiment: kooien w gecontroleerd door verantwoordelijke van Radio-

protection Service

indien nog radioactief: aan kant zetten tot tracer vervallen is

afval (bedding, …) moet verwijderd w als radioactief afval

kadavers van radioactieve dieren moeten in speciale vriezer bewaard w → aard en

dosis tracer moeten op briefje erbij staan

Chemische gevaren

bronnen

o desinfectantia, anesthetische gassen, chemicaliën om weefsels te bewaren, producten om

weefsels te kleuren

o experimentele blootstelling van dieren aan erg toxische chemicaliën

vb. tamoxifen: kan katarakt en abortie veroorzaken + carcinogeen

o verwijderen van beddingmateriaal en ander afval of experimentele procedures

brandbaarheid, corrosiviteit, reactiviteit, risico op explosie: gekend en voorspelbaar voor veel

chemicaliën

toxiciteit (carcinogenen, mutagenen, neuro-, hepato- en nefrotoxiciteit): minder

voorspelbaar

Page 9: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

9 | P a g i n a

gebruik persoonlijke bescherming: handschoenen, maskers, beschermende bril

Protocolgerelateerde gevaren

omvat

o chemicaliën van ongekend risico

o infectieuze agentia vb. risico bij labo met mogelijk gevaarlijke pathogenen → moet

geëvalueerd w en gepaste maatregelen genomen

risico hangt af van karakteristieken en complexiteit van experiment

nieuwe risico’s

o meer natuurlijke infecties

o virale vectoren voor gentherapie

o transgene dieren die receptoren voor humane pathogenen tot expressie brengen of

waarvan DNA proviraal DNA bevat

protocollen met infectieuze agentia (pathogenen of vectoren): bioveiligheid regels

o belangrijk aspect: pathogenen moeten goed bewaard w

o 4 klassen afhankelijk van ernst vd ziekte, manier van overdracht, vaccinatie of therapie

klasse 1: geen ziekte in gezonde mens

niet-pathogeen voor mens, dier en plant

onschadelijk voor omgeving of met verwaarloosbaar effect voor mens en omgeving

op schaal van labo

bevat, behalve onschadelijke organismen, ook strains die allergeen of

opportunistische pathogenen kunnen zijn

klasse 2: mild risico: ziekte in mens na blootstelling (orale inname, door mucus)

veroorzaakt ziekte in mens of dier

gevaar voor mensen of dieren die in direct contact komen

verspreiding naar gemeenschap is onwaarschijnlijk

profylaxis of efficiënte behandeling bestaat

klasse 3: respiratoire transmissie, kan leiden tot ernstige of dodelijke ziekte

kan ernstige ziekte veroorzaken in mens of dier

gevaar voor mensen of dieren die in direct contact komen

verspreiding naar gemeenschap is erg waarschijnlijk

in meeste gevallen: profylaxis of efficiënte behandeling bestaat

klasse 4: hoog risico of lethale ziekte, geen therapie

kan serieuze ziekte in mens of dier veroorzaken

serieus gevaar voor mensen of dieren die in direct contact komen

hoog risico voor verspreiding naar gemeenschap

in meeste gevallen: GEEN profylaxis of efficiënte behandeling

o afhankelijk van risicoklasse: verschillende vereisten voor faciliteit

klasse 1

kamers moeten afsluitbaar zijn, raam in deur

dieren kunnen niet ontsnappen

informatie geïndiceerd op deur: verantwoordelijke, klasse van biologisch risico, …

indicatie wanneer deur niet mag geopend w

oppervlakten, vloer, wanden, … zijn desinfecteerbaar

ramen mogen niet open gedaan w

wasruimte nabij

gootsteen in kamer

kapstokken in kamer: labojassen zijn niet toegestaan buiten kamer

geen eten, drinken, roken

klasse 2: alles van klasse 1 +

‘biohazard’ teken op deur

gootsteen is voorzien met kraan bediend met elleboog

laminaire flow klasse II (veiligheidskabinet) om met dieren te werken

autoclaaf

kamer moet luchtdicht zijn: zodat het kan w uitgerookt (fumigated) indien nodig

Page 10: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

10 | P a g i n a

klasse 3: alles van klasse 2 +

ingang via luchtsas, kamer onder negatieve druk, HEPA-filters aan luchtuitstoot

kamer moet gedesinfecteerd w met gas (regelmatig)

alles w geautoclaveerd voor uit kamer te gaan

collectiesysteem voor urine en faeces (igv grotere dieren)

klasse 4: erg uitzonderlijk

nog zwaardere maatregelen: positieve druk, personeelspak met afgezonderde

luchtvoorziening, vss douches, …

Allergie

heel veel allergie tegen proefdieren: stijgt nog!

o 3/4e van alle instituten die met proefdieren werken hebben dierenverzorgers met allergie

o geschatte prevalentie: 15 – 30% vd mensen die werken met proefdieren → 10% kan

astma ontwikkelen

prevalentie

o iedereen die contact heeft met dieren (of proteïnen, pels, …) is vatbaar om allergie te

krijgen maar sommigen zijn meer gevoelig owv

levensstijl en omgevingsfactoren

voorafgaande ziekten

genetische predispositie: atopie

o graad van blootstelling (permanent of periodisch): NIET belangrijk voor ontwikkeling

allergie

bronnen van blootstelling

o belangrijkste allergenen

urine van ratten en muizen: significante hoeveelheid proteïne

urine, speeksel en pelsdeeltjes vd cavia

o blootstelling

meestal via lucht: komt in ogen, respiratoir systeem en op huid

soms ook direct contact met huid: beten, krabletsels

pathogenese

o sensitisatie: 6 – 36 maanden

allergeen A w verwerkt en gepresenteerd aan T-lymfocyten

T-helpercellen stimuleren B-lymfocyten → allergeenspecifieke IgE-antilichamen

IgE-antilichamen binden aan mastcellen en basofiele cellen

o na nieuw contact met allergeen: A bindt aan IgE → vrijlating histamine en andere

chemische mediatoren

o symptomen

meestal onmiddellijk na blootstelling

soms vertraagd met 2 – 8u of meer

vb. respiratoire symptomen ’s nachts (moeilijk om link te leggen)

symptomen

o vnl vervelende maar niet levensbedreigende symptomen

symptomen

nasale symptomen (niezen, loopneus)

waterige en jeukerige ogen

huiduitslag

ontwikkelt normaal over 1 – 2 jaar

o 10% vd populatie met allergie ontwikkelt astma = ernstigere symptomen

hoest, wheezing, kortademigheid na blootstelling

kan evolueren tot chronische symptomen: zelfs maanden – jaren nadat blootstelling

gestopt is

o anafylaxis

algemene allergische reactie die vss delen van lichaam omvat: huid, ademhaling, GI

systeem, CV systeem

zeldzaam: meestal na beet

Page 11: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

11 | P a g i n a

symptomen kunnen zeer snel ontwikkelen: aantal minuten – aantal uren

varieert van milde urticaria tot hevige levensbedreigende reacties

atopie en diagnose

o atopie = genetische predispositie voor productie IgE-antilichamen tegen antigenen van

omgeving (vb. kat, hond, pollen, …)

o diagnose

persoonlijke en familie-anamnese: hooikoorts, eczeem, astma

totale IgE en specifieke IgE titers

intracutane testen

longfunctietests

o tot 30% vd bevolking is atopisch

preventieve maatregelen

o doel

reductie in frequentie van sensitisatie

reductie symptomen

o belangrijk voor zowel werkgever als werknemer

o bestaat uit

screeningprogramma

vnl belangrijk voor mensen die echt met dieren werken vb. onderzoekers en

dierenverzorgers

wat?

intracutane test

antilichaammeting in bloed: specifieke IgE-antilichamen

contactallergietest

andere methoden: longfunctietest

vb. spirometrie: hoeveelheid lucht die je kan uitademen

vb. PEF (peak expiratory flow): snelheid uitademing

jaarlijkse screening (beperkt of uitgebreid)!

evaluatie van allergische werknemer

design van animal facility → ↓ aantal allergenen in omgeving

aanpassing van ventilatie en filtratiesystemen

toename ventilatie en vochtigheid

aparte ventilatie voor huisvestings- en behandelingskamers

‘cage-cleaners’ om kooien te ledigen (vglbaar met laminaire flow)

IVC units en filtertop kooien → minder allergenen kunnen uit kooi

werkorganisatie → ↓ aantal allergenen in omgeving

afname ‘kooidensiteit’

keuze van beddingmateriaal

indien dit oorzaak is van allergie

absorberende matten of corncob (bedding uit maïskolven) ipv houtkrullen

andere taken voor allergische mensen

procedures met minder risico’s want concentraties zijn taakgerelateerd

kooien poetsen: 21 ng/m3

manipulatie van dieren: 13 ng/m3

chirurgie: 3 ng/m3

werken met andere species (worst-case scenario)

poetsen van kooien: vacuüm ipv vegen van stof

kledij: gebruik labojassen in animal facility, werkkledij buiten diercentrum

labojassen moeten in faciliteit blijven: anders allergenen op kleren → mee naar

huis → kinderen hoge kans op ontwikkelen allergie voor muizen en ratten

persoonlijke beschermkledij (PPE = personal protective equipment)

huidcontact (vb. urine ratten en muizen niet in contact laten komen met huid owv rode

pijnlijke bobbels)

handschoenen

labojassen met lange mouwen

Page 12: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

12 | P a g i n a

door lucht

chirurgische maskers: niet altijd efficiënt

beter: echte stofmaskers

of zelfs echt gasmasker (enkel in ernstige situaties)

Zoönose

Zoönose = infectie die van dier op mens w overgedragen

µO gedragen door proefdieren kunnen ziekte veroorzaken in mensen

o kan van subklinisch tot lethaal variëren

hogere kans op zoönose in conventionele dieren of wilde dieren: want je hebt geen idee van

welke µO dieren dragen

risico limiteren

o isolatiemaatregelen treffen: type kooi

o persoonlijke bescherming gebruiken

o weten dat er risico op zoönose is bij werken met dieren

Voorbeelden (uitgebreider: zie slides)

knaagdieren: kunnen onrechtstreeks aantal serieuze menselijke ziekten verspreiden door

vlooien en mijten

o ratten: plaag (zwarte dood)

‘reservoir’ voor plaag-bacterie (Yersinia pestis)

verspreiden ziekte naar mensen via vlooien

leptospirosis = ziekte van Weil = canicola fever

o veroorzaakt door bacteriën van genus Leptospira

o soms asymptomatisch, anders hoge koorts, ernstige hoofdpijn, diarree, uitslag, …

o indien niet behandeld

pt’en kunnen nierschade, meningitis, leverfalen en respiratoire discomfort krijgen

overlijden in zeldzame gevallen

o contaminatie gebeurt door water, voedsel of bodem met urine van geïnfecteerde dieren

(sloot- of rioolschoonmaak)

Hantavirus (vnl muizen + mollen in tuin)

o overgebracht via secreten en excreten van respiratoire tractus en darmen

o kan leiden tot compleet verlies nierfunctie: hemorragische koorts met renaal syndroom

Lymfocytaire Choriomeningitis Virus (LCMV)

o in volwassenen: infecties passeren meestal onopgemerkt: milde koorts

o gevaarlijk voor zwangere vrouwen: ontwikkeling van ongeboren kind kan verstoord w

(neurologische stoornissen vb. mentale gebreken, epilepsie)

salmonallose

o symptoom: diarree

o overgaand in volwassenen

o ernstiger in kinderen, pt’en met gezondheidsproblemen en oudere mensen

Streptobacillus moniliformis

o rat-bite-fever of Haverhill fever (infectie veroorzaakt door besmet voedsel of water)

o symptomen: koorts, hoofdpijn, nausea, spier- of gewrichtspijn, …

o complicaties: myocarditis, meningitis, pneumonie, …

koepokkenziekte (Cow Pox, virus)

o symptomen 7 – 10 d na infectie: laesies, zwelling van lymfeknopen, spierpijn, koorts

o endemisch in vss knaagdieren in West-Europa

trichophyty: door Trichophyton spp. en Microsporum spp.

o lokale ringvormige of circulaire huiddefecten

o vervelend maar makkelijk te behandelen

Herpes B virus: primaten zijn dragers maar hebben slechts weinig ongemak van infectie (evt

blaar in mond)

o voor mens: kan lethaal zijn

Page 13: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

13 | P a g i n a

o w overgebracht via bloed, urine en speeksel

o preventie

heel belangrijk bij werken met primaten: gebruik beschermende kledij!

labojas met lange mouwen

veiligheidsbril

masker (speekseldruppels mogen niet op lippen komen)

na contact met bloed of secreties

schrobben met borstel gedrenkt in desinfectant gedurende minstens 15 minuten

bloedstaal of staal van wondvocht

indien nodig: antivirale behandeling

o incubatieperiode: van 2 dagen – 1 maand

o symptomen

herpesvesikels op punt van inoculatie

hoofdpijn

moeheid

koorts

conjunctivitis

neurologische problemen vb. verdoving, convulsies, paralyse

dood

o kan niet gestopt worden eens ingesteld!!! → mortaliteit 80%

Conclusie

bewust zijn van risico’s die bestaan bij werk

gebruik beschermende kledij

gebruik gezond verstand

Page 14: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

14 | P a g i n a

Zoötechniek van verschillende species

Zoötechniek = alles wat we weten over dieren om ze in goede GZH te houden → kennis van

huisvesting

verzorging

voeden

fokken

Knaagdieren

Algemeen: knaagdieren

meest gebruikte proefdieren

goede aanpassing aan omgeving

doorheen jaren: kennis toegenomen

kenmerken van knaagdieren

o tanden

tandformule 1I 0C 0P 3M

1I 0C 0P 3M (total: 16)(diastema)

incisoren hebben geen wortel en groeien continu → verslijten door kauwen

als ze niet normaal hard voedsel kunnen eten: harde plank geven om te kauwen

o nachtdieren met sterke sociale hiërarchie

o precociale vs ailtriciale dieren

alitricaal = pups w blind, naakt en hulpeloos geboren

muis, rat, hamster

precociaal = pups geboren met vacht + kunnen voedsel eten binnen uren na geboorte

cavia

o eten

meeste: herbivoor

muis en rat: omnivoor

o coprofagie = eten van faeces → bron van vit B en K

Muis en rat

Taxonomie van muis en rat

muis rat

klasse Mammalia Mammalia

orde Rodentia Rodentia

familie Muridae Muridae

genus Mus Rattus

species Mus musculus Rattus norvegicus

Gebruik in onderzoek

> 80% van alle proefdieren

o redelijk makkelijk om te fokken

o klein → veel dieren per kooi

o relatief goedkoop

gebruik in kanker- en geneesmiddelenonderzoek, toxicologie, …

sommige strains hebben specifieke karakteristieken

o dwergmuis = genotype dw/dw

deficiënt in groeihormoon → veel kleiner dan normaal

o obese muis = genotype ob/ob

voor studie obesitas

gewicht

normale muis op 9 maanden: ong 30 gram

ob/ob muis op 9 maanden: ong 70 gram

Page 15: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

15 | P a g i n a

speciale zorg nodig!

kunnen niet naar voederbak → voedsel moet op bodem vd kooi gezet w

moeilijk te fokken

o naaktmuis

geen thymus + geen haar → gevolgen

geen immuuncompetente T-lymfocyten

sensitief voor infecties en koude

voor kankeronderzoek (tumor-transplants) en immunologisch onderzoek

o Zuckerrat

gebruikt voor onderzoek naar

erfelijke obesitas

etiologie en therapie van erfelijke obesitas in mens

Karakteristieken van muis en rat

algemene karakteristieken

muis rat

lichaamsT° 37 – 38 °C 37 – 38 °C

levensduur 1 – 3 jaar 2 – 3 jaar

hartslag 300 – 650 x/min 260 – 450 x/min

ademhaling 90 – 180 x/min 80 – 150 x/min

borstklieren 10 tepels - thorax: 3 paar

- abdomen: 2 paar

12 tepels - thorax: 3 paar

- abdomen: 3 paar

galblaas niet aanwezig

Harderiaanse klier (traanklier): bij dieren met ‘nictitating membrane’ (3e ooglid)

rood-bruine porfyrines

o meestal niet zichtbaar doordat ze zich goed verzorgen (grooming): rood-bruine tranen w

weggewassen

o ziekte/stress: stoppen met groomen → rood-bruine vlekken op vacht (lijkt op bloed)

fokken

muis rat

leeftijd 8 – 10 w 12 – 13 w

bronst (oestrus) poly-estric 4 – 5 dagen cyclus

poly-estric 4 – 5 dagen cyclus

draagtijd 19 d 22 d

pseudodracht 12 d 13 d

palpatie 13 d 11 d

aantal in nest afh van genotype afh van genotype

postpartum oestrus (kunnen

direct zwanger w na bevalling?) ja ja

o loopsheid (oestrus cycle)

naam alternatief duur vaginaal uitstrijkje

pre-oestrus ½ dag gekernde en niet-gekernde/ verhoornde epitheelcellen

oestrus ‘in-heat’ ½ dag (10 – 20u) vnl verhoornde epitheelcellen

met-oestrus 1 dag weinig verhoornde epitheel-cellen en leukocyten

di-oestrus rust 2 – 3 dagen vnl leukocyten

o effecten

muis rat

Bruce effect ja nee

Whitten effect ja ja, minder duidelijk

weaning leeftijd en gewicht 21 d (10 – 12 g) 21 d (45 – 50 g)

Bruce effect: na succesvolle paring w ander mannetje geïntroduceerd in kooi binnen

24u → geen implantatie vh bevruchte eitje

Lee-Boot effect: igv vrouwtjes samen in groep → neiging tot an-oestrus (geen poly-

oestrus cyclus meer)

Whitten effect: mannetje (of man. feromonen) geïntroduceerd → oestrussynchronisatie

Page 16: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

16 | P a g i n a

o foksystemen

monogaam = 1 mannetje, 1 vrouwtje

trio = 1 mannetje, 2 vrouwtjes

harem = 1 mannetje, verschillende vrouwtjes

o geslacht bepalen (sexing) van muis en rat

anogenitale afstand in mannetje: 2x zo groot dan in vrouwtje

vrouwtjes: haarloos deel en tepels

o vaginale of copulatieplug (CP) = secretie van secundaire klieren van mannetjes

is aanwezig tot 24u na paring

bewijs van paring (NIET bewijs van bevruchte paring)

wit glanzend

kan gezien w in vagina bij openen met stomp, klein voorwerp

ratten: kan eruit vallen → paring van ratten vaak in kooi zonder bodemmateriaal

opdat plug dag erna kan gevonden w

o muispups

schatten vd leeftijd mogelijk ahv specifieke eigenschappen

geboorte: bloedrode huidskleur

dan lichter rode kleur + melk zichtbaar in maag

eerst oren plat tegen hoofd → oren 45° weg van hoofd en open (3d) → oren 90°

weg van hoofd (4d)

huid w dikker (melk niet langer zichtbaar) en pels begint te groeien → 7d: complete

vacht van fijn pels zichtbaar

eerst onderste snijtanden zichtbaar → uitbraak op 10d → bovenste snijtanden

breken uit op 11d

11 – 12 d: eerste vaste voedselinname

11 – 14 d: oogleden openen

moeilijk om te weten of het mannelijke of vrouwelijke pup is: kleine zwarte ‘vlek’ in

mannelijke anogeniale regio

voeding en water

muis rat

voeding

normaal 3 – 6 g/d 15 – 20 g/d

tijdens lactatie 10 – 12 g/d

water 3 – 7 mL/d 20 – 30 mL/d

anatomische en fysiologische karakteristieken van muis en rat

o achter oogbal: net van veneuze bloedvaten

dit is plexus ophtalmicus

kan gebruikt w voor bloedname = orbita-punctie

o longen

L long: 1 lob

R long: caudaal, craniaal, midden en accessoir

o 1 maag met 2 delen

pars non-glandularis: dunne wand, vglbaar met rumen

pars glandularis

delen van elkaar gescheiden door mucosaplooi

o rat heeft geen galblaas

o lever is verdeeld in lobben

Page 17: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

17 | P a g i n a

o pancreas: moeilijk te vinden (lijkt beetje op vetweefsel rondom duodenum)

o spijsverteringsweg

o genitaliën vrouwelijke rat

2 uterushoorns

2 uteruslichamen

2 uteruscervices

Vastnemen van muis en rat

muis

o vasthouden met vacht in nek (zo geen pijn voor muis + je hebt ze zelf in bedwang)

o je kan staart gebruiken om ze uit kooi te halen

rat

o vss manieren

aan vacht in nek

schouderbladen samendrukken → hoofd tss poten

o + ALTIJD goed staart vasthouden: dier mag achterlichaam niet kunnen bewegen om

letsels te voorkomen

Hamster = Mesocricetus auratus

Algemeen

niet zo vaak gebruikt als proefdier

vnl gebruikt voor onderzoek naar

o fokken en teratogeniciteit: gevoelig voor zware metalen, pesticiden, herbiciden

o tumoren

o bloedcirculatie

o cariës

effecten van hypothermie: hibernatie igv T° <5 – 6 °C en licht < 8u/dag

Taxonomie

klasse: Mammalia

orde: Rodentia

Page 18: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

18 | P a g i n a

familie: Cricetidae

genus: Mesocricetus

species: M. auratus (goudhamster)

Karakteristieken van hamster

algemeen

lichaamsT° 37 – 38 °C

levensduur 2 – 3 jaar

hartslag 250 – 500 x/min

ademhaling 40 – 120 x/min

borstklieren 6 – 7 paar

heupklieren

o w gebruikt om territorium af te baken

o vnl in mannetje goed ontwikkeld

gevoelig voor antibiotica (penicilline, tetracycline, erytromycine)

o afname van Gr+ en toename van Gr-

o dysbacteriosis en dood!

fokken

leeftijd 6 – 8 w (F), 10 – 12 w (M)

bronst (oestrus) poly-oestrus

4d cyclus

draagtijd 16 d

aantal in nest 6 – 8

postpartum oestrus ja maar niet vruchtbaar

weaning leeftijd en gewicht 21 d (30 – 40 g)

o ochtend na ovulatie → secretie uit vagina (dik, melkachtig)

copulatie (paring) is succesvol op avond op 3e dag na secretie

igv 5 – 9 dagen na copulatie opnieuw secretie: geen zwangerschap

o foksysteem

monogaam

harem: moeilijker owv agressie (vrouwtje agressief tov mannetje)

o ‘fostering’ (jonge pups bij nest van andere moeder zetten): heel moeilijk owv agressie vrouwtje

o geslacht bepalen: anogenitale afstand veel langer bij mannetje dan vrouwtje

voeding en water

o voeding: 7 – 15 g/d

o water: 8 – 12 mL/d

anatomische en fysiologische karakteristieken van hamster

o erg grote buidels in wangen

doordat deze zo groot zijn: veel lossere huid

steken hier soms voedsel in

o maag

niet-glandulair rumen

sfincterachtige structuur

Page 19: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

19 | P a g i n a

glandulaire maag

o pancreas: oranje-rood en driehoekig

o lever heeft lobben

o longen

L: 1 lob

R: 4 lobben

Vastnemen van hamster

hamsters kruipen graag in krappe ruimte → je kan blikje gebruiken om ze te vangen

geen optie om ze met staart vast te nemen want te kort

vastnemen bij nek: je kan veel losse huid vastpakken om hamster stevig vast te houden

Cavia (guinea pig) = Cavia porcellus

Algemeen

vnl gebruikt voor

o controle van sera en vaccins (makkelijk te sensitizeren, hypersensitief)

o detectie bepaalde ziekten vb. tbc, difterie

o immunologisch onderzoek

o otologie

o voedingsresearch

meest gebruikte strain: Dunkin-Hartley

Taxonomie

klasse: Mammalia

orde: Rodentia

familie: Caviidae

genus: Cavia

species: C. porcellus

Karakteristieken van cavia

gerelateerd aan

o chinchilla

o Zuid-Amerikaanse capibara (grootste knaagdier)

tandenformule: hebben (itt muis, rat en hamster) wel voorkies 1I 0C 1PM 3M

1I 0C 1PM 3M

algemeen

lichaamsT° 38 – 40 °C

levensduur 5 – 6 jaar

hartslag 230 – 380 x/min

ademhaling 42 – 104 x/min

borstklieren 1 paar: zowel in beer als in zeug maar enkel zeug heeft melkklieren

eigenschappen

o 4 tenen aan voorpoten, 3 aan achterpoten

o geen duidelijk nacht-dagritme: actief tijdens dag én nacht

o talgklieren in fossa perinealis (anogenitale regio)

Page 20: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

20 | P a g i n a

o extreem sensitief voor antibiotica

fokken

leeftijd 12 w

bronst (oestrus) poly-oestrus (vaginaal membraan open) 16d cyclus

draagtijd 68 d

aantal in nest 1 – 6

postpartum oestrus ja

weaning leeftijd en gewicht 21 d (180 – 200 g) (precocial)

o membraan vanvoor in vagina indien dier niet loops is

o foksysteem

monogaam

harem: 1 mannetje met 8 – 10 vrouwtjes

o fokken vóór leeftijd van 7 maanden

kraakbeen dat beide schaambeenderen (pubic bones) verbindt groeit samen →

symphysis pubis

problemen om te bevallen van pups

o geslacht bepalen: zachtjes op buik duwen → verschil tss beiden w zichtbaar

voeding en water

o voeding: 20 – 35 g/d

vitamine C moet uit voedsel komen!

o water: 12 – 15 mL/100 g lichaamsgewicht

Vastnemen van cavia: dieren goed vasthouden met 1 hand onder buik, achterwerk ondersteunen

met andere hand

belangrijk om letsel aan abdomen te voorkomen (want kunnen heel zwaar zijn)

extra belangrijk bij zwangere vrouwtjes

Konijn = Oryctolagus cuniculus

Algemeen

vss strains: obv uiterlijk (oa grootte) en kleur

vnl gebruikt bij

o toxiciteittests en pyrogeniciteittests

o productie antisera

o atherosclerose-onderzoek

meest gebruikte strains

o Dutch (< 2 kg lichaamsgewicht)

o Nieuw-Zeelands wit konijn (2 – 5 kg lichaamsgewicht)

Taxonomie

klasse: Mammalia

orde: Lagomorpha

familie: Leporidae

Page 21: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

21 | P a g i n a

genus: Oryctolagus

species: O. cuniculus

Karakteristieken van konijn

tandformule 2I 0C 3PM 3M

1I 0C 2PM 3M

o hebben voorkiezen

o extra snijtand vanboven = ‘peg tooth’

o tanden blijven groeien!

algemeen

lichaamsT° 38,5 – 40 °C

levensduur 4 – 10 jaar

hartslag 205 – 308 x/min

ademhaling 35 – 36 x/min

borstklieren 4 paar

klieren op kin en rond anus: territorium afbakenen

fokken

leeftijd 4 – 7 maanden (afh van strain)

oestrus geen oestrus - ovulatie na paring (‘induced ovulation’) - igv niet-fertiele paring: pseudodracht

draagtijd 31 d

aantal in nest 6 – 10 (naakt en blind)

postpartum oestrus ja

weaning leeftijd en gewicht 6 – 8 weken

o maakt nest met strooi en pels: T° > 30 °C

o geen ‘retrieval behavior’: als pup van nest weg gaat, gaat het ze NIET halen

o jongen hebben niet noodzakelijk colostrum (eerste secretie borstklieren rijk aan antilichamen)

nodig: passieve immuniteit via placenta

o moedermelk

zogen maar 1 – 2x per dag gedurende enkele minuten

melk is erg rijk: 13% vet, 10% proteïne

o geslacht bepalen: stukje vacht onder staart naar beneden trekken

voeding en water

o voeding

opgroeiend: 100 – 150 g/d

volwassen: 50 g/d

o water: 300 – 350 mL

o coecotrofie van faeces

zachte faeces passeren van caecum naar colon tijdens nacht → bedekt met mucus (rijk

aan vit B en K, arm aan vezels) → opgenomen vanuit anus rechtstreeks

tijdens dag: harde droppings

anatomische en fysiologische eigenschappen van konijn

o grote bloedvaten in oor → ideaal voor injectie of bloedname

van v. jugularis externa: tak gaat naar dorsaal = v. maxillaris

v. maxillaris geeft enkele takken af naar oor

v. auricularis rostralis

v. auricularis caudalis

Page 22: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

22 | P a g i n a

o maag

niet-gecompartimentaliseerd

intern

pars non-glandularis

glandulae cardiacae

glandulae pyloricae

o GI-stelsel is heel groot

duodenum en jejunum: 4,5 m

ileum: 20 cm, rijk aan lymfoid weefsel en op einde ‘sacculus rotundus’

erg groot caecum: 50 cm

colon en rectum: 1,75 m

Vastnemen van konijn

heel goed oppassen bij opnemen want omdat ze heel hard kunnen stampen met

achterpoten: kunnen zelfs eigen rug breken

o skelet dun (maar 8% van total body weight) met veel gewicht

achterwerk goed steunen!

Kikker: African clawed frog = Xenopus laevis

Algemeen

kikkers leven in water en ademen door longen → regelmatig naar oppervlak om door

nostrillen te ademen

gebruikt voor onderzoek in organogenese en genetica

o eitjes zijn heel groot en robuust en w gedeponeerd in water → makkelijk te verzamelen

Taxonomie

klasse: Amphibia

orde: Anura (kikker en pad)

familie: Pipidae (tongloze kikkers)

genus: Xenopus

species

o X. laevis

o X. tropicalis w ook veel gebruikt in research

Karakteristieken van kikker

embryo’s

o groot en beschikbaar in grote aantallen

o robuust en geschikt voor micromanipulaties

o toegankelijk in alle stadia ontwikkeling: kaarten bestaan van ieder ontwikkelingsstadium!

o transgene embryo’s kunnen relatief simpel en snel gemaakt w

o uitgroei naar volwassen exemplaar: na ong 2 jaar

huisvesting en voeding

o huisvesting in zuiver chloor- en kopervrij water

transparante kooi

flow om waterbevuiliging te voorkomen

eigenschappen water

hoogte ± 30 cm

Page 23: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

23 | P a g i n a

pH 7,5 – 8,5

temperatuur 18 – 20 °C

temperatuurveranderingen niet > 5 °C

X. tropicalis: liever iets warmer (± 26 °C)

geen direct zonlicht

kunstmatig licht 40 W

dag-nachtritme 12 uur – 12 uur

o 3x per week voeden

sneetjes mager vlees of gepelleteerd (propjes) voedsel

1,5u na voeding: residu w verwijderd uit water (E: skimmed)

fokken

o verschillen tss mannetjes en vrouwtjes

vrouwtjes zijn 2x zo groot dan mannetjes

mannetjes hebben zwarte duimkussentjes

o vrouwtje w met hormonen behandeld om eiproductie te stimuleren

o mannetje grijpt kruis van vrouwtje met voorpoten (amplexus = deze positie) → vrouwtje

laat eitjes vrij → w geïnsemineerd met sperma

Vastnemen van kikker

xenopus vast rond achterpoten vastnemen

o dier in handpalm terwijl vingers dijen vd kikker nabij lichaam omgrijpen

o zeker handen nat maken of dier vastnemen in natte doek: om huid vd

kikker niet te beschadigen

kikker w gemarkeerd

o autotransplantatie van stukje mooi abdomen op specifieke regio vd donkere huid op rug

o foto

o (micro)chip

Zebravis = Danio rerio

Algemeen

tropische verswatervis met snelle ontwikkeling en hoge vruchtbaarheid

erg kleine dieren → veel vissen op kleine oppervlakte

grootte

o eitje: 0,6 – 0,7 mm diameter

o larve: 3,5 – 6 mm lengte

o vroege volwassene (3 maanden): 2 cm

o volwassen vis > 3 maanden: 4 – 5 cm

embryo’s en larven zijn transparant → ontwikkeling makkelijk te volgen

Taxonomie

klasse: Actinopterygii (Ray-finned bonny fish)

orde: Cypriniformes

familie: Cyprinidae (karper)

genus: Brachydanio

species: B. rerio of Danio rerio

Karakteristieken van zebravis

huisvesting en voeding

o water

pH 6,9 – 7,5

temperatuur 28,5 °C (tropische vissen)

waterkwaliteit 2 – 3 x/week controleren

zo laag mogelijk (liefst nul): ammoniak, chlorine, nitriet en koper

water zo proper mogelijk + moet overflow hebben

Page 24: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

24 | P a g i n a

waterveranderingen: 10 – 20% per dag

o voedsel: kleine hoeveelheden 2 – 3 x/d

vlokken, propjes, …

overschot aan voedsel 1u na voeden verwijderen

o vrouwtjes en mannetjes: apart

o teelt: speciale ‘breeding tanks’

’s ochtends als licht aangaat: mannetje en vrouwtje samengezet

vrouwtje legt binnen 30 min eitjes (dankzij ziltje kunnen ze eigen eitjes niet opeten)

‘fotokasten’: dag-nachtritme regelen → op vss tijdstippen eitjes

geslachtsverschillen

o mannetje

kleiner en dunner dan vrouwtje

gelige buik

o vrouwtje: meer zilverachtig

Varken = Sus scrofa

Algemeen

Belgisch landras

kleine varkens vb. Göttingen minivarken (Ellegaard)

w gebruikt als model voor mensen owv vele gelijkenissen in huid, skelet, GI systeem,

pancreas, nieren, hart en bloedcirculatie

Taxonomie

klasse: Mammalia

orde: Artiodactyla (evenhoevigen)

familie: Suidae

genus: Sus

species: S. scrofa

Karakteristieken van hamster

sociale dieren

o in wild: leven in groepen met sociale orde van ranking

o als groepen moeten gevormd w voor experiment: moet op jonge leeftijd gedaan w om

vechten te voorkomen

o dieren w gehuisvest op roostervloer, beton of op bedding

o bij verveling: abnormaal gedrag

vb. bijten op staart, oor, …

dus belangrijk: omgevingsverrijking (environmental enrichment) vb. stro, speeltjes

algemeen

lichaamsT° 38 – 40 °C

levensduur 14 – 18 jaar

hartslag 60 – 90 x/min

ademhaling 8 – 18 x/min

o hartslag en ademhaling ~mensen! → veel gebruikt in CV en transplantatieresearch

fokken

leeftijd > 7 maanden

bronst (oestrus) 1 – 3 d

draagtijd 110 – 118 d

aantal in nest 11 – 16

weaning leeftijd en gewicht 4 – 7 w (6 – 8 kg)

o warmte is belangrijk voor biggetjes

o biggetjes kunnen gemakkelijk verplaatst w naar ander nest tijdens eerste dagen

vb. om nestgrootte gelijk te stellen of om maternale effecten te splitsen

als ze ouder w: zorgt voor vechten DUS vroeg doen

Page 25: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

25 | P a g i n a

Omgaan met varkens

biggetjes: gedragen in armen

oudere varkens: rustig drijven in hoek mbv scherm

o varkens leren snel → aanleren om mee te werken bij medicatie nemen (vb. via spuitje)

varkens altijd heel rustig benaderen!: varkens kunnen in status van paniek geraken →

productie schreeuwen met hele hoge toon

dieren afkoelen igv warm weer (plant spray) want heel hitte-sensitief

transport: stressgevoelige dieren w gesedeerd

dieren w geïdentificeerd dmv oorlabel (Sanitel)

Page 26: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

26 | P a g i n a

Huisvesting van proefdieren

Wetgeving

wet bepaalt beste manier voor verzorging proefdieren

o “Housing must meet the animal’s health and well-being and should not limit their

physiological and ethological needs”

o species-specifiek gedrag

moeten ze kunnen doen alsof ze vrij in natuur waren

omvat: verkennen, slapen, eten en drinken, defaeceren en urineren, grooming, sociaal

gedrag, reactie op omgeving, …

herziene richtlijnen voor accommodatie en zorg voor dieren

o nieuwe wet: huisvestingstoestand en afmetingen vd kooien (minder dieren per kooi)

o geïntegreerd in nieuwe Belgisch KB van 6 april 2010 en in Richtlijn 2010/63/EU

Omgeving

Homeostase vh dier kan uit balans geraken door verandering ambiënte (omringende) toestand

herstel homeostase kan zowel fysiologische als gedragsveranderingen veroorzaken →

mogelijk invloed op zowel fokprogramma’s als onderzoeksresultaten

veel factoren kunnen dier beïnvloeden

Ventilatie

toegevoerde lucht w gefilterd

o geen stof

o geen insecten

correcte temperatuur: verhit of verkoeld

correcte vochtigheid

luchtveranderingen ventilatie

o noodzakelijk bij huisvesting: 15 – 20 veranderingen per uur

o minstens 8 – 10 per uur (dat is in labruimte)

geen blinde hoeken, geen tocht

uitlaat van lucht

o verwijdering van vb. ammonium

o ideaal dicht bij vloer (om alle gassen te kunnen verwijderen)

Temperatuur

homeotherm

o voor behoud zelfde interne temperatuur: dieren hebben bepaalde externe T° nodig

o veranderingen in ambiënte temperatuur of compenserende factoren → mogelijk invloed op

onderzoeksdata

dieren proberen aan te passen door verandering van

o gedrag

w beperkt door

densiteit en grootte van kooi

materiaal vd kooi

aanwezigheid van beddingmateriaal/nestmateriaal

vb. nestje bouwen om wam te krijgen

Page 27: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

27 | P a g i n a

o metabolisme

hangt af van

lichaamstoestand

gezondheid

leeftijd

vb. muispups < 1 week kunnen dit niet → volledig afhankelijk van mama om hun warm

te houden

optimale omgevingstemperatuur varieert met species

o knaagdieren: 20 – 22 °C

verkiezen zelfs tot 30 °C maar te warm voor onderzoekers + dieren meer agressief

genoeg materiaal voor nest voorzien → kunnen zelf kiezen om wat warmer te hebben

o konijn: 18 – 20 °C

verschil tss micro- en macroklimaat

o vb. filtertop cage → binnen kooi is T °C en vochtigheid hoger dan in ruimte

consequenties

o temperatuur te hoog

weinig activiteit

afname teelt

dood (konijnen)

o temperatuur te laag: verbreekt oestruscyclus → ook ∆ teelt

verdoofde dieren (anesthesie) moeten goed gemonitord worden!

o kunnen zelf lichaamstemperatuur niet behouden → warm houden tot ze volledig wakker

zijn: dmv hittepad of hittekamer

o vnl kleine proefdieren kunnen sterven na succesvolle operatie door hypothermie

Relatieve vochtigheid (RH)

moet 45 – 70% gehouden w

o behalve igv gerbils (woestijnratten): liever lagere RH

belang RH

o hoge RH

groei bacteria en fungi

bevordert opbouw ammonium in kooien

o meeste dieren kunnen niet zweten

reageren op hittebelasting door toename ademhalingsritme

moeilijker om hitte te verliezen als lucht vochtig is

te hoge RH

o moeilijke thermoregulatie

o meer bacteriële en fungale groei → respiratoire infecties

te lage RH

o ringtail in rat = annulaire constrictie vd staart (ook zichtbaar als dieren onvoldoende

hebben kunnen drinken)

o dehydratie in naaktmuizen en –ratten

o dood in pups

Gassen

CO2-gas: komt van ademhaling

o veroorzaakt geen problemen

o < 1500 ppm

NH3-gas: komt van urine

o irriterend voor ademhaling en ogen

o < 20 ppm (< 10 ppm voor konijnen)

vnl in filtertop cages → regelmatige verandering vd kooien!

Page 28: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

28 | P a g i n a

Geluid

dieren: beter gehoorssysteem dan mens → kunnen ultrasone geluiden ook horen

plots luid, onverwacht of ongekend geluid: meer verstorend en schadelijk dan constant

geluid

o achtergrondgeluid opzetten (vb. radio) → plotse, onverwachte geluiden w gemaskeerd

o vb. brandalarm: speciaal gemaakt opdat mens het goed hoort maar muis en rat geen

auditieve verstoring hebben, konijnen en cavia’s tonen beetje tot matige verstoring

mechanismen waardoor geluid lichaam van zoogdier kan beïnvloeden

o complex: individueel bepaald

o vaak dosisafhankelijk

o zowel gerelateerd aan

intensiteit (luidheid) vh geluid

frequentie (toonhoogte) vh geluid

consequenties

o kannibalisme

o verstoring van oestruscyclus, afname fertiliteit

o verminderde groei (muis)

o hypertensie (rat)

o veranderingen bloedonderzoek en andere hematologische parameters

Licht

meeste dieren: crepusculair of nocturnaal in gewoonten

o hoogste activiteit ’s nachts

o ogen zijn aangepast aan gedempte lichttoestand en erg beperkt kleurenzicht

licht-geïnduceerde retinale schade: niet zelden in albino dieren

o effect zelfs toegenomen als herstelperiodes in donker te kort zijn → donker = voor

continue hernieuwingsproces van retinale fotoreceptoren

o gebied moet voorzien w met < 40 – 25 lux (vb. omgevingsverrijking, nestmateriaal)

verlichting

o kamer: rond 130 – 325 lux (nodig voor mens)

w gemeten 1 meter boven vloer

adequaat voor alle routineprocedures

omgevingsverrijking geven aan dieren opdat ze daarin kunnen schuilen voor licht

o specialistische regio’s (labo, operatiezalen) hebben niveau ± 500 lux met bijkomende

lokale lichtbronnen zoals vereist

o erg helder licht (vb. operatielamp): kan schade veroorzaken binnen 1u → ogen afdekken

tijdens procedure

verschil in lichtintensiteit boven- en onderaan rekken → geen kooien bovenop rekken zetten!!

licht-donker cyclus

o bij veranderingen in dag-nacht ritme: problemen met fokken

o licht-donker cyclus (dag-nacht ritme) kan omgekeerd w bij gedragsstudies

data w verzameld tijdens ‘actieve’ fase van dieren

Olfactoire systeem (neus) = heel sensitief bij dier!

functies olfactoir systeem

o bemiddelen sociale interacties (w gedaan door geur)

Page 29: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

29 | P a g i n a

o competitieve agressie tss mannetjes

o beïnvloeden fysiologie door ‘priming effects’ (vb. Whitten effect in muis)

schoonmaken van kooi

o noodzakelijk

o geurmarkerende patronen w te vaak verstoord

gevolg: toename stress en agressie

voorkomen: wat vuile bedding vd oude kooi in propere kooi brengen

inteelt en transgenese kan effect hebben op olfactoir systeem (vaak niet gemerkt door

onderzoeker en andere personen)

o belangrijke invloed op gedragingen vb. agressieve ontmoetingen

o kan zeker respons beïnvloeden in gedragsonderzoeken

sommige dieren mogen niet in zelfde kamer gehuisvest w (ruiken aanwezigheid ander dier)!

o ratten = natuurlijke jagers van muis

muizen vertonen angstrespons bij ruiken van rat: zelfs als muis onder anesthesie is

igv huisvesting in zelfde kamer: muizen weten dat ratten er zijn door geur (zonder ze

te zien)

sommige auteurs raden aan om beide species niet samen in kamer te zetten, anderen

zeggen dat dit minder probleem is

o veranderen kledij en wassen van handen na omgaan met roofdier-species (vb. rat en kat)

of hun bedding → angstreacties in muis voorkomen

Kooien

Kooimateriaal

hout

o warm materiaal

o moeilijk om proper te maken

o dieren kunnen erop kauwen

plastic (meeste kooien): licht en makkelijk proper te maken

o polycarbonaat (Macrolon)

transparant

autoclaveerbaar

o polypropyleen

wit (niet transparant) → soms goed voor moeilijk te kweken dieren

kan niet tegen hoge temperaturen (dus kan niet geautoclaveerd w)

o polystyreen

wegwerpbare kooien (vb. voor radioactieve experimenten → weg na experiment)

goedkoop

redelijk transparant

wasbaar op 80 °C

roestvrij staal (E: stainless steel)

o makkelijk om proper te houden

o erg duurzaam maar erg duur

o zwaar

o kan schoongemaakt worden in zuur (laag urinaire proteïnen w hierdoor verwijderd)

o roestrvrij staal kooien: vroeger gebruikt voor muizen maar mag nt meer: wet → dieren

moet je kunnen controleren zonder te verstoren terwijl je dit moet openen = verstoring

Page 30: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

30 | P a g i n a

Vloer van kooi

gesloten (soliede) vloeren

o voordeel: gebruik beddingmateriaal voor comfort

o nadeel: dieren leven in eigen vuiligheid

mesh vloer (met gaatjes)

o afstand tss baren is belangrijk (oa afhankelijk van species): pootjes kunnen vast zitten

o voordelen

faeces en urine kunnen passeren door rooster

hierdoor blijft kooi droog

vnl voor dieren die veel urineren vb. diabetische muizen en ratten

geen risico op verdrinking als afwateringssysteem lekt

o nadelen

clubfeet (klompvoeten): cavia

letsels aan zool: konijn

geen beddings- en nestmateriaal mogelijk

dieren kunnen geen nestje maken

moeilijker om omgevingsverrijking te voorzien

Watervoorziening

men kan water manipuleren

o verzuring met HCl: pH 2,5 – 3

o filteren

o chloreren

o bestralen met UV-licht

vss systemen

o automatische watervoorzieningssystemen: buizen die water uit centrale voorziening naar

iedere kooi brengen

voordelen

arbeidsbesparend

altijd vers water

nadelen

geen controle op waterinname

risico op verstopping

moeilijk voor desinfectie

als klep kapot gaat: overstroming met verdrinking mogelijk

o flessen

makkelijk om te controleren

experiment: controle over welke kooi GM krijgt en welke niet (GM in water doen)

zien dat het niet verstopt is

zien hoe veel dieren hebben gedronken

arbeidsintensief: controleren, verversen, vervangen, …

risico op lediging (en verdrinking)

altijd controleren of water uit buis komt (luchtbel)

o waterbak

gebruikt voor grotere dieren of als dier geïmmobiliseerd is

goede fixatie en dagelijkse reiniging

‘Feedhoppers’ of voederrekken

voedsel moet makkelijk toegankelijk zijn

o jonge of zieke dieren: voedsel in kooi zetten (voedselpallets op vloer)

o feedhopper: groot genoeg om erbij te geraken maar niet te groot opdat dier er niet in kan

gaan zitten en zo voedsel besmetten

voedsel moet vers zijn

voldoende voorzien (ook weekend)

hamster: wat korrels in kooi op bodem leggen → ‘natuurlijk gedrag’

Page 31: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

31 | P a g i n a

indien mogelijk: hooi of stro geven (ruwe vezels, omgevingsverrijking)

Beddingmateriaal

doel

o absorptie van faeces en urine → kooien makkelijker proper te maken

o isolatie

o verrijking: nest bouwen

goede bedding

o geen verontreiniging of giftige stoffen

o stofvrij

conjunctivitis (vnl bij naakte dieren: hebben geen oogleden om oog te beschermen)

preputium infecties

o geen µO

o goed absorberend en bindt NH3

o mag geen schadelijke producten (harsen (E: resins)) bevatten → geen dennenhout

wat?

o houtschilfers

o maiskolven

heel absorptief

nadelen

zwaar

heeft neiging om beschimmeld te w na tijdje

o ‘pressed paper’ (drukpapier) op bodem leggen → muizen en ratten kunnen het zelf

verscheuren en er nestje van maken

Omgevingsverrijking (environmental enrichment)

omgevingsverrijking = alles dat vertoning natuurlijk, speciesspecifiek gedrag bevordert en

zorgt voor afname of stop abnormaal/pathologisch gedrag

doel

o verbetering levenskwaliteit

o verbetering kwaliteit onderzoek → afname stress (zeker zijn dat experiment

gestandaardiseerd is!)

o vorm van verfijning (Refinement, van 3 “R’s” van Russel en Burch)

nadelen

o hogere kost en werkbelasting

o hygiëneproblemen

vss vormen

o sociale verrijking: contact met kooigenoten en mensen (vb. groep konijnen samen)

o voedselverrijking

hooi of stro voorzien

manier om voedsel te presenteren (voederen, E: foraging)

vb. verstoppen voedsel → dieren moeten het zoeken → meer tijd in voederen

vb. vrouwelijke konijnen samen op bedding van stro = sociale en voedselverrijking

o sensorische verrijking

auditief: achtergrondmuziek

visueel

olfactoir: beetje vuile bedding in nieuwe kooi brengen

sociale dieren: moeten minstens andere dieren zien of ruiken voor ↓ stress

o fysieke verrijking

afmetingen van kooi (~species)

ontwerp van kooi (~species)

speeltjes: spelen, kauwen, verstoppen, …

in praktijk

o geautoclaveerde kartonrolletjes van toiletpapier en keukenrol

o verscheurd papier (nesting)

Page 32: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

32 | P a g i n a

o commerciële verrijking vb. mouse-house, ‘happy mats, …

huisjes: voor ons doorzichtig maar dieren zien het als zwarte grot → voelen zich veilig

o flessen

o kartonnen dozen

gebruik van simpele omgevingsverrijking

o verminderen vechten in agressieve mannetjes

o verminderen agressie in bepaalde inteelt muizenstrains

o kalmeert dieren en voorziet betere leefomgeving (varkens, primaten)

o vermindert ‘barbering’ in muizen

MAAR

o altijd controleren hoe dieren reageren op nieuwe verrijking

o altijd standaardiseren in experimenten: data mogen niet beïnvloed w door gebruik vss

types omgevingsverrijking

Speciale huisvestingssystemen

Constructie van gebouw hangt af van doel

Conventionele dierenfaciliteit

kamers

o multifunctionele kamers: vss types rekken en vss species van dieren mogelijk

goot (afloop)

reiningingsafloop (E: cleanout drain)

vloer met helling

o maximale flexibiliteit

gang

o lampen tegen plaag van insecten

o ruime gangen

o iedere deur: naar andere dierenkamer

iedere kamer: eigen set labojassen → limiteren verspreiden infecties en allergenen

ook haarmuts aandoen bij binnengaan

raam in deur is wettelijk verplicht: om te kunnen controleren of alle dieren in kooi

zitten → kunnen niet proberen uit kamer te ontsnappen

waskamer: ‘propere’ en ‘vuile’ kant

o alle vuile kooien komen binnen aan vuile zijde

o vuile bedding samen verwijderd → later samen verbrand (biologisch afval)

o kooien w gewassen → gevuld met propere bedding aan propere zijde (‘bedding station’)

o flessen w ook geledigd en gewassen

voeder- en beddingsopslag

o beddingmateriaal: opgeslagen nabij propere wasruimte

o voedsel

opgeslagen in koude, droge en donkere kamer

onbereikbaar voor ongedierte (wilde knaagdieren en insecten)

Semi-barrière: houdt ongewenste µO buiten

barrièresystemen

o barrière-eenheden

o isolatoren

o geventileerde kasten

o filtertop kooien

o individueel geventileerde kooien (IVC)

o preventieve hygiënemaatregelen

barrièresystemen: toepasbaar op vss niveaus

o complete of deel vd faciliteit

o één of vss kamers

Page 33: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

33 | P a g i n a

o één rek of groep kooien

o 1 enkele kooi

doel van barrièresystemen

o bescherming van dier

o bescherming van personeel

o bescherming van omgeving

hoger risico = strakkere barrière

barrière-eenheid

o risico’s: hoe kunnen µO binnen en buiten

IN

personeel

lucht

proefdieren

wilde knaagdieren en insecten

materiaal vb. kooien

voedsel, water, beddingmateriaal, …

biologische en experimentele producten

OUT

personeel

lucht

afval

proefdieren

biologische en experimentele producten

o 5 essentiële karakteristieken

complete ‘kiemdichte’ eenheid (kamer of groep van kamers) waarvan propere zone

kan gedesinfecteerd w

sas (‘lock’) voor transfer van materialen en dieren

ventilatie: steriele lucht (in en uit)

sas voor personeel

mogelijkheid tot observatie en controle propere zones van buitenuit

isolator = erg solied barrièresysteem

o 5 essentiële karakteristieken

afgesloten steriele ruimte waarvan inhoud en binnenkant kan gesteriliseerd w

mogelijkheid tot observatie inhoud van buitenuit

sas waarlangs materiaal en dieren passeren

ventilatiesysteem: steriele luchttoevoer en uitlaat van ‘vuile lucht’

mogelijkheid om te werken met dieren en ze te manipuleren van buitenaf

is oplossing voor feit dat er geen sas is voor personeel

o verschillen met barrière-eenheid

handschoenen ipv personeelssas (nadeel: igv perforatie is er verlies barrière)

personeel heeft geen rechtstreeks contact met dieren

o voorzien van voedsel, blikjes, water, beddingmateriaal

eerst slot desinfecteren

container met inhoud verbinden met slot → dan slot open doen → materiaal w in

isolator gebracht

Page 34: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

34 | P a g i n a

geventileerde kasten

o kasten w luchtdicht afgesloten

o kan gebruikt w onder negatieve of positieve druk

o gecontroleerde omgeving (T °C en relatieve vochtigheid) en lichtcyclus

o dieren moeten in laminaire flow gemanipuleerd w (barrière behouden)

filterkooien (is simpelste barrière)

o nu: makkelijk verwijderbare maar luchtdichte filter = polyester 0,2 µm filters

o voordelen

efficiënte hygiënebarrière: huisvesting van immuundeficiënte dieren

preventie van kruisbesmetting: huisvesting van dieren met vss

oorsprong, vss hygiënestatus of GZH-status, isolatie van vss

experimentele groepen binnen zelfde kamer

limiteren diergerelateerde aerosols en allergenen

bescherming tegen plotse veranderingen in omgeving

lage kostprijs

o nadelen

manipulatie dieren moet gebeuren in laminaire flow: bij voorkeur mbv pincetten

invloed luchtveranderingen tss kamer en kooi → micro-omgeving

hogere temperatuur

hogere vochtigheid

hoger ammonium

hoger CO2-gehalte

individueel geventileerde kooien (IVC): “Rolls Royce vd barrièresystemen”

o iedere kooi heeft eigen lucht aan- en afvoer: met prefilter en HEPA-filter gefilterd

o extra voordelen

superieure micro-omgeving: tot 70 luchtvervangingen per uur

minder kooivervangingen nodig: minder bedding en minder autoclaveren

bescherming van personeel en omgeving (luchtallergenen, pathogenen, …)

kan geplaatst w in oudere dierenfaciliteiten

‘je moet het enkel in stopcontact steken om het werkzaam te hebben’

toename hygiënestatus in oude dierenfaciliteiten: gebruik laminaire flowkasten en

IVC-eenheden voor creatie barrière

A2-dierenfaciliteit

wat?: experimenten met µO, intentioneel geïnfecteerde dieren, virussen en virale vectoren

heel belangrijk: wat ‘eruit’ komt

o bronnen: personeel, lucht, afval, proefdieren en biologische en experimentele producten

o ALLES w in die zone gedaan (ook wassen en autoclaveren) → zodat µO niet in afvoer en

dus ook niet in buitenwereld komen

voorbeeld van opbouw

Page 35: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

35 | P a g i n a

Specified pathogen free (SPF) faciliteit

goed gedefinieerde lijst µO moet geëxcludeerd w uit regio

heel belangrijk: wat ‘erin’ gaat! → bronnen: personeel, lucht, proefdieren, wilde knaagdieren

en insecten, materiaal (vb. kooien), voedsel, water, beddingmateriaal, biologische en

experimentele producten

algemene opbouw

o één-gang barrière

nadeel: proper en vuil materiaal door zelfde gang → ↑ risico op verspreiding infectie

o dubbele gang barrière

nog 2 manieren van opbouw mogelijk

enkele kamers

dubbele kamers

voordeel: aparte gang voor vuil en proper

nadeel: minder plaats over voor dierenkamers

autoclaaf en sas voor binnen brengen materiaal, voedsel, kooien en bedding

dierenkamers: opzet vergelijkbaar met elders maar meer voorzorgen vb. extra filters op

luchtinlaat en luchtuitlaat

deur tss propere en vuile zijde van waskamer: mag enkel geopend w igv nood!

Metabole kooien: dieren per 1 of 2 gehuisvest → veel vss dingen meetbaar

voedselinname

waterinname

excretie van urine en faeces

Transport van dieren

gaat altijd gepaard met stress!

o sommige species zijn meer vatbaar vb. varkens, vissen

o jonge en oude dieren: meer vatbaar voor transportatiestress

voorzorgen

o nooit zieke dieren transporteren: latente infecties kunnen bij aankomst duidelijk w

o voorzien water, voedsel en beddingmateriaal

o boxdensiteit laag houden: overcrowding kan leiden tot verstikking

Page 36: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

36 | P a g i n a

o bij aankomst

acclimatisatie

indien nodig: quarantaine

Conclusie: huisvesting

voorzien adequate ruimte en omgevingsverrijking → expressie wijd gedragsrepertoire en

toename welzijn van dieren

ontworpen voor observatie dieren met minimale disruptie en voor facilitatie manipulatie

voorzien optimale bescherming tegen ziekte

Page 37: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

37 | P a g i n a

Hygiëne, pathologie microbiologische standaardisatie

Hygiëne: profylaxis

Doel

afname infectiedruk (= concentratie µO per oppervlakte of volume)

bescherming tegen pathogene µO

voorkomen verspreiding van ziekte

Medische profylaxe

vaccinatie

o dierenverzorgers en onderzoekers: vaccin tegen tetanus en hepatitis B

o dieren

minder bij knaagdieren

meer bij grotere dieren

vb. konijn: myxomatosis, Rabbit Haemorrhagic Disease Virus

preventieve antibioticatoediening

o rekening mee houden dat dit kan interfereren met experiment

Sanitaire profylaxe: bronnen van infecties limiteren

Proefdieren

enkel dieren gebruiken die vrij zijn van pathogenen

o microbiologische status van dieren

kiemvrij (E: germfree) = volledig vrij van µO (ook geen darmflora)

gnotobionts = dragen volledig gekende microflora

specific pathogeen free (SPF) = vrij van aantal gespecifieerde (potentieel) pathogene

µO

door instituut gespecifieerd welke pathogenen (kan verschillen tss instituten)

conventionele dieren = microbiologische status ongekend en ongecontrolleerd

o kiemvrije dieren en gnotobionts: best in isolator houden

quarantaine

o oorsprong woord: ‘quarante’ = Frans voor 40 dagen in isolatie (~plaag in verleden)

o rationale

dieren kunnen pathogene µO dragen

kan ook gebruikt w als acclimatisatieperiode

o aanbevelingen

quarantaine fysiek geïsoleerd van andere dierenkamers

compleet afgezonderde voedsel- en afvalwegen

“all in – all out” = dieren importeren en dan deur sluiten voor andere dieren tot 1e

lading gescreend en getransfereerd is

kan NIET in KU Leuven: dus dieren w gehuisvest in IVC rekken → allemaal

gemanipuleerd onder laminaire flow

personeel enkel voor quarantaine-area of strikte protocols

strikte hygiënemaatregelen (zoönosen)

screening

sentinel muis: 1 muis in kooi → vuile beddings van alle andere muizen erbij doen

klinisch onderzoek bij aankomst

voorzorgen voor personeel en onderzoekers: verboden om huisdieren van zelfde species

waarmee men werkt te houden thuis (knaagdieren en konijnen) → verantwoordelijkheid!

Personeel en onderzoekers

strikte protocollen en regels om in barrières binnen te gaan (48u regel: 48u wachten om in

andere dierenfaciliteit binnen te gaan na uit ene te komen)

persoonlijke hygiëne

Page 38: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

38 | P a g i n a

o douchen: water/lucht (‘showering in’ kan verplicht zijn)

o handen wassen en desinfecteren (Alcogel) bij binnen- en buitengaan dierenfaciliteit en na

gebruik vh toilet

o barrière: GEEN juwelen of horloge (bron van infectie)

strikte kledijvoorschriften

o kledij in SPF

steriele kledij (minstens 1x/d vervangen) in barrière

masker, handschoenen, haarkapje, overschoenen

o kledij in conventionele faciliteiten

toegewijde labojas

handschoenen, masker, haarkapje

Biologisch materiaal

heel belangrijk om na te gaan dat er geen µO in biologisch materiaal zitten

o vb. MHV (mouse hepatitis virus) vaak in biologisch materiaal → infectie volledige muis bij

injectie biologisch materiaal

vb. sera, ascites, cellen, weefsel, tumoren

MAP-test / RAP-test

o MAP = Mouse Antibody Production ; RAP = Rat Antibody Production

o principe

inoculatie van virus-antilichaamvrij dier → huisvesting in isolator → na 4 weken:

serumsample en identificatie

als antistoffen gevonden w: biologisch materiaal was geïnfecteerd

o prijs: 600 – 1200 euro per cellijn

PCR

Insecten en ongedierte

kunnen µO bevatten → bij faeces op voedsel, vloer, …: µO kunnen verspreiden

design gebouw is belangrijk!: desinfectie van kamers, controle van plagen

o kamers die goed gepoetst en gedesinfecteerd kunnen w

o overdruk tov gang

o sas met drukverschil

luchtsas en vliegenvanger

Ander materiaal (vb. kooien, scharen, voedsel, …) → sterilisatie en controle afgeleverd materiaal

algemeen

o voor start desinfectie of sterilisatie

eerst grondig poetsen → alle organische materiaal (bloed, faeces, speeksel, …) moet

verwijderd w ikv biofilmvorming

reinigen en drogen

voorkomen verdunning desinfectans

voorkomen reactie detergent met desinfectans

o correcte concentratie en contacttijd

o desinfectie of vervanging borstels, handdoeken, vloerdweil, … op regelmatige basis

criteria voor selectie beste methode

o doel

o bereik waarbinnen product actief is

o contacttijd

o concentratie vh product

o residueel effect

o stabiliteit

o compatibiliteit

o toxiciteit

o applicatiemethoden

o kosten

Page 39: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

39 | P a g i n a

methoden

o fysieke methoden

hitte

vlammen

droge hitte: voor glas, spuiten en metalen instrumenten

vochtige hitte: stoom onder druk (autoclaaf)

bestraling

UV

γ-straling (Fleurus)

filtratie: 0,2 µ

o chemische methoden

vloeistoffen

fenolen vb. Dettol

halogenen vb. hypochloriet, chloramine, halamid

quaternaire ammoniumzouten

aldehyden vb. formaldehyde, glutaaraldehyde

alcohol

alkaliene producten vb. NaOH

zuren vb. perazijnzuur, HCl

mixen vb. iodine-tinctuur

gassen

ethyleenoxide

voor materiaal dat niet kan gesteriliseerd w door hitte

toxisch en erg explosief! → mag enkel gebruikt w in speciale kamer

gasdetectiesysteem

speciale ventilatie

2e persoon buiten kamer nodig! + gasmasker beschikbaar voor indien nodig

formaline gas

toxisch en erg irriterend

gebruik

zit in speciale potten → w op hitteplaat gezet → verdeelt gas in kamer

overnacht gebruiken

contacttijd 6 – 8 uur

temperatuur > 20 °C

relatieve vochtigheid (RH) 60 – 80% (redelijk hoog)

waterstofperoxide

vrijlating vrije zuurstofradicalen

H2O2 → H2O + O2

oxiderende en desinfecterende actie → inactivatie membraanproteïnen en

enzymen door oxidatie

restproduct: water

bronnen van infectie → hoe desinfecteren en steriliseren

o voedsel

bestraling

autoclaveren

o beddingmateriaal

autoclaveren

bestraling

o water

autoclaveren

filtratie 0,2 µ

chlorineren

UV-bestraling

combinatie

o lucht

Page 40: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

40 | P a g i n a

lucht in kamer

formaline gas

waterstofperoxide

perazijnzuur aerosol (kleine volumes)

toegevoerde lucht: filtratie met HEPA-filters

o materialen

autoclaveren

formaline gas

ethyleenoxide gas

UV-bestraling

vloeistoffen (chemicaliën): spray, dompelen, afvegen

Pathologie

Ziekte: waarom w dieren ziek?

combinatie van schadelijke omgevingsfactoren overtreft capaciteit om aan te passen

o voedsel vb. tekort aan vitaminen

o huisvestingstoestand vb. te warm, te vochtig

o experimentele condities

toediening van producten

incompetente toepassing van technieken

o infecties

o genetische factoren: sommige strains zijn meer sensitief dan andere

adaptatiemechanismen zelf afgenomen of balans verstoord

o bestraling

o toediening immunosuppressiva

o mutaties

naakte mutaties: kunnen geen T-cellen produceren

scid-mutaties: kunnen geen T- en geen B-cellen produceren

beige-mutaties: verminderde NK-cellen (natural killer cellen)

adaptatiemechanismen overtroffen door abnormaal metabolisme vb. diabetes, tumoren

Diagnose: natrekken en definiëren van probleem

casusgeschiedenis en syndroom (omstandigheden)

o algemene informatie

species + strain (vb. nude mouse = meer vatbaar)

leeftijd

aard van experiment

transgenese

fokresultaten

o specifieke problemen

o veranderingen in omgeving

o andere dieren in kamer ook ziek?

klinisch onderzoek: eetlust, vacht, gedrag, ademhaling, defaecatie, …

bijkomend onderzoek

o biopsies

o vacht- en huidmonsters (tape tests), faeces

o bloedstalen: testen voor virussen

o staaltjes (uitstrijkjes) van keel, neus, … voor bacterieel onderzoek

post-mortem onderzoek

o moeilijk want

snel bederf

oa in muis en rat: overgroei E. coli en Proteus → minder informatie door bacteriologie

o dier zo snel mogelijk naar labo brengen

Page 41: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

41 | P a g i n a

o autolyse en bederf start onmiddellijk na dood → voorzorgen

vacht bevochtigen met koud water

verpakken in plastic zak en afkoelen (4 °C)

o organen in 4% formaldehyde (fixatief → histologie), max 8 mm dik (raad vragen aan

labo)

Infectieuze oorzaken (uitgebreid: zie slides)

Niet iedere infectie leidt tot ziekte: hangt af van gastheer en pathogeniciteit van kiem

virulent micro-organisme: erg pathogeen en infectieus

obligaat pathogeen micro-organisme: altijd pathogeen

facultatief pathogeen micro-organisme

o meestal onschadelijk

o wordt pathogeen in bepaalde omstandigheden vb. immunodeficiëntie, stress, …

Virussen

Mouse Hepatitis Virus (MHV): heel frequent

o is coronavirus

infectie voor 2 – 3 weken (daarna niet besmettelijk meer)

> 25 subtypes

o heel besmettelijk!

direct contact

airborne → snelle verspreiding

o contaminant van tumoren en cellijnen!

o kliniek

meestal subklinisch

veroorzaakt veranderingen in

immuunsysteem

activiteit van leverenzymen → witte vlekken op lever

Rotavirus (EDIM = Epizootic diarrhoea of infant mice)

o transmissie

airborne

stof

bedding

o symptomen

jonge muizen zijn meest sensitief: diarree en uitgezet abdomen

subklinisch in volwassen dieren

Ectromelia

o poxvirus (muizenpokken)

o transmissie door

direct contact

mijten

o sensitiviteit hangt af van strain

Mouse Adenovirus

o transmissie: oraal

o geen klinische effecten maar nierschade

Parvovirus

o erg besmettelijk en moeilijk te erradiceren uit omgeving!

direct contact

contaminatie met urine of faeces

o meestal asymptomatisch

Mouse Norovirus (MNV)

o geen duidelijke symptomen

o impact op experimenten ongekend

o heel besmettelijk: weinig deeltjes nodig voor besmetting

Page 42: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

42 | P a g i n a

Pneumonia Virus of Mice

Reovirus-3

Mouse Cytomegalovirus (MCMV)

Sandaivirus

Theiler’s Murine Encephalomyelitis Virus

Thymic virus

Hantavirus

Sialodacryoadenitis Virus (SDAV)

Bacteriën en Mycoplasma

Corynebacterium (Gr+)

o heel duidelijke huidinfectie in naaktmuis

o in immuuncompetente dieren: meestal onopvallend

Staphylococcus aureus: komt vaak van mensen

o kan abcessen veroorzaken: heel pijnlijk → muizen kunnen niet eten

o voorkomen: handen wassen en desinfecteren

Clostridium piliformis (Tyzzer’s disease; Gr-)

o treedt op in veel vss dieren: knaagdieren, konijnen, kat, hond, primaten, paarden, …

o klinische tekens: meestal in lacterende en gespeende (weaned) dieren

o morbiditeit en mortaliteit varieert van heel laag tot heel hoog

Pasteurella pneumotropica (Gr-)

o komt veel voor in conventionele faciliteiten: > 95% vd gezonde dieren in kolonie kunnen

geïnfecteerd zijn

o transmissie door

contact

mijten

o opportunistische bacteriën: longproblemen in immuundeficiënte of zieke dieren

Pseudomonas aeruginosa (Gr-)

o komt voor in

water (vnl): zit in biofilms in pijpsysteem vh water

bodem

lucht

o transmissie

contact

mijten

o vnl problemen in immuundeficiënte dieren

Mycoplasma pulmonis (Gr-): komt frequent voor

o transmissie

aerosol

inrta-uterien (moeilijker te eradiceren door rederivatie)

o veroorzaakt vnl respiratoire problemen

Helicobacter hepaticus

o ziekte opgelopen vroeg in leven

o symptomen

leverletsels ontwikkelen aanvankelijk in muizen 1 – 4 maanden oud → progressie tot 6

– 8 maanden

hepatitis

tumoren

rectale prolaps, ziekte in caecum en colon, ziekte van galblaas, chronische

inflammatoire darmaandoening (CIBD)

o significantie van Helicobacter infecties

essentieel opportunistische enterische bacteriën met enkel lage potentiegraad om

ziekte te veroorzaken

mannetjes meer vatbaar dan vrouwtjes

sommige strains dieren (host strains) meer vatbaar dan anderen

Page 43: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

43 | P a g i n a

bepaalde strains w gekoloniseerd maar geen laesies en resistente enterische dragers

o diagnose: detectie door ELISA of PCR

o behandeling

triple treatment (of soms zelfs 4): combinaties van

amoxicilline

metronidazole

bismut

uitroeiing

sanering van lege ruimtes

repopulatie van herafgeleide (rederivatie) stammen van H. hepaticus-vrije stam

binnen gebracht van externe bronnen

Salmonella enteritidis

Streptobacillus moniliformis (Haverhill fever, rat bite disease)

Streptococcus pneumoniae

Protozoa

Encephalitozoon cuniculi

o treedt meer op in konijnen dan in muizen en ratten

o veroorzaakt meningo-encefalitis

Pneumocystis carinii (rat), Pneumocystis murinii (muis)

o actieve pulmonale aandoening in immuundeficiëntie dieren

o subklinische ziekte in immuuncompetente dieren

Entamoeba muris: niet pathogeen

2 protozoa met mogelijk diarree en zelfs mortaliteit in jonge muizen

o Giardia muris (meestal subklinische infectie)

o Spironucleus muris (flagellaat)

Fungus en gisten: Trichophyton spp. en Microsporum spp.

zoönose: kunnen ook mensen infecteren

veroorzaakt onregelmatige regio’s van alopecie

Endoparasieten vb. pinworm

redelijk veel voorkomend in conventionele muizen en ratten

vss vormen

o Syphacia obvelata

al na 5 – 7 uur besmettelijk

moeilijk te erradiceren

o Aspiculuris tetraptera

pas na 6 – 7 dagen besmettellijk

o eitjes w in clusters gelegd

kleverig

makkelijk verspreid in omgeving

species-specifiek: w niet overgedragen op mens of huisdieren als katten en honden

Ectoparasieten: mijten

vss vormen: Myocoptes musculinus, Myobia musculi

igv ernstige mijt-manifestatie: duidelijk zichtbaar als witte puntjes

mijt-eitjes blijven hangen aan haarschaft

moeilijk te eradiceren: behandeling is ivermectine (of gerelateerde stoffen) in water,

voedsel, door injectie of topisch

Andere problemen

‘barbering’: propere, niet-beschadigde, kale huid en weinig snorharen

o oorzaak

soms ikv stress

Page 44: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

44 | P a g i n a

meestal weggekauwd door andere, meer dominante muis (alle muizen behalve 1e

dominante muis zien er zo uit)

o dominante beest verwijderen → (snor)haar vd rest terug normaal

vechten: vnl mannetjes vechten

o soms tot dood

o in gaten houden!

Ziektemanagement

= wat te doen als er infectie w gevonden na screening van dieren

Beïnvloedende factoren

species (oa: hoe duur zijn dieren?)

o grote vs kleine dieren

o belang vd strain of van individueel dier

ziekte: pathogenese, zoönose

therapie: is er één + welke?

waren dieren in experiment?

o interferentie met data

o duur: hoe lang al in experiment (indien nog maar net: mss best vervangen?)

beleid vh instituut omtrent microbiologische kwaliteit

o afhankelijk van microbiologische status die getolereerd w

o verschilt kiemvrij – gnotobiontisch – SPF-dierenfaciliteit vs conventionele faciliteit

economische overwegingen

o hoe veel kost het om nieuwe dieren te halen en helemaal opnieuw te starten?

Ziektemanagement in muis en rat

acute infecties

o igv korte excretie, geen dragerschap, hoge prevalentie vb. MHV, Sendai

quarantaine

stop fokken gedurende 4 – 6 weken: daarna nieuwe kweekparen → nakomelingen

testen op infecties → gebruiken voor nieuwe kolonie

o igv korte excretie, geen dragerschap, lage prevalentie

isolatie aantal fokparen → testen → negatieve paren gebruiken → nakomelingen testen

beginnende infecties met trage transmissie: ‘test and cull’ methode

o allen testen → negatieve houden, positieve euthaniseren

o vb. Ectromelia

persisterende infecties door resistente kiem → meer ernstige aanpak

o depopulatie, desinfectie en repopulatie

o rederivatie door keizersnede of embryotransfer

keizersnede: bijna volgroeide foetussen w steriel uit uterus gehaald → bij ‘propere’

pleegmoder gezet

embryotransfer: vroege embryo’s van geïnfecteerde moeder w uit baarmoeder gehaald

→ ingeplant in niet-geïnfecteerde, pseudozwangere pleegouder

o vb. meeste bacteriën

transplacentair overgedragen kiem

o rederiveren via embryotransfer → testen voor fokken

o vb. Parvovirus

zoönose → ernstige aanpak

o depopulatie, desinfectie en repopulatie

o vb. LCM

essentiële elementen om ziekte te voorkomen

o enkel dieren van gekende origine (ideaal gezien SPF)

o quarantaine

o huisvestingstoestand aangepast aan noden

fysieke scheiding tss

Page 45: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

45 | P a g i n a

vuile en propere zone

quarantaine en faciliteit

o strikt beheer, toegewijd en getraind personeel en onderzoekers

o evaluatie en correctie van protocols (SOP)

o regelmatige en betrouwbare monitoring van microbiële status

Microbiologische kwaliteitscontrole

Waarom?: microbiologische status kennen!

oorsprong infectie zoeken als er ziekte of hoge mortaliteit is

interferentie met experimentele resultaten vb. Sendai, MHV, LDV

zoönose vb. Trichophytosis, Haverhill fever, Hanta-virus

Hoe?

controle van barrière (= proces, omgeving): door microbiologische en fysieke methoden

o vb. autoclaven

o vb. drukverschillen tss ruimtes

o vb. bacteriële stalen vd omgeving

controle van dier (= product): gezondheidsmonitoring

o methoden

directe methoden: µO aantonen

isolatie / groei vd kiem

visualisatie vd kiem door histologie

PCR: µO

indirecte methoden: aantonen van antilichamen

seroconversie: na 3 – 4 weken (daarvoor w nog geen antilichamen geproduceerd)

o bestaat uit

pre-necropsie onderzoek

algemene toestand

gewicht

necropsie

uitgebreid macroscopisch onderzoek

vacht, tanden, oren, ogen

knobbels/vervormingen

histopathologie van organen die laesies hebben

bacteriologie (uitstrijkjes)

serologie (bloed)

parasitologie

o sampling: welke dieren screenen?

dieren uit kolonie (immuuncompetent zijn want moeten AL kunnen produceren)

jonge dieren

meer parasieten

beter om recente virale infecties te detecteren (acute infecties)

opgelet: minstens 6 weken oud want anders nog maternale antilichamen

oudere dieren: beter om geschiedenis van kolonie te detecteren (chronische

infecties)

sentinels = dieren die in kolonie w gebracht voor te testen

vaak Swiss mice (Zwiterse muis) of DBA muis: zijn redelijk ‘robuust’ → kunnen µO

oppikken zonder kritiek ziek te w

moeten antilichamen kunnen produceren

huisvesting in open kooien: geen filter → airborn pathogenen moeten erin kunnen

ontvangen vuil beddingmateriaal van andere kooien: want meeste infecties w

doorgegeven via faeces

dierenfaciliteit w 4x/j getest

3 standaardscreenings

Page 46: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

46 | P a g i n a

1 bijkomende screening: extra µO

testen niet per se volledig solide

vals positieve of vals negatieve resultaten mogelijk

nog geen antilichamen geproduceerd

immuundeficiënte dieren

ongevoelige tests

als sample onverwacht positief is: extra tests

o FELASA richtlijnen

FELASA = Federation of European Laboratory Animal Science Associations

“Recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and

rabbit breeding colonies”

eerste publicatie in 1994

standardisering van

frequentie

samples

organismen die getest w

testmethoden

necropsieprocedures

rapport

Page 47: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

47 | P a g i n a

Anesthesie – analgesie – euthanasie

Anesthesie

Inleiding

anesthesie = ‘pathologische’ slaap

o reversibel

o voorspelbaar

o controleerbaar

→ tijdelijke onderdrukking van bewustzijn en pijnperceptie

gebruik en keuze van anesthesie

o invloed op dier en op betrouwbaarheid experimentele data

gebruik effectieve en veilige anesthesiemethoden kan belangrijke rol spelen in welzijn

inadequate anesthesie kan serieuze bedreiging zijn voor kwaliteit experimentele data

o keuze van anesthesie hangt af van aard en duur van operatie

kalm blijven voor radiografie → simpel bewustzijnsverlies is voldoende, gewoon slaap

grote operatie → pijnstilling ook noodzakelijk

belangrijk

o gebruik gezonde dieren → want zieke dieren: grotere kans voor weg te vallen tijdens

anesthesie (vb. ademhalingsproblemen)

o anestheticum beïnvloedt fysiologische parameters: BD, hartslag, AH, thermoregulatie

rekening mee houden bij interpreteren data

invloed anesthesie op fysiologie: toegenomen door interactie met andere farmaca (vb.

antibiotica)

Soorten anesthesie

Algemene anesthesie = reversibele en controleerbare onderdrukking van centrale zenuwstelsel

model met 4 hoekstenen

o verlies van bewustzijn = mentaal block

o eliminatie pijn = sensibel block

o spierrelaxatie = locomotorisch block

o onderdrukking reflexen = autonoom block

4 hoekstenen kunnen bereikt w door

o toediening 1 enkel anestheticum = mono-anesthetisch

vb. pentobarbital, isoflurane

o toediening combinatie van farmaca = gebalanceerde anesthesie

dosissen komen overeen met nood en afhankelijk van type experiment

vb. ketamine/xylazine

fasen van algemene anesthesie

o premedicatie / sedatie (preparatie, voorbereiding)

o inductie (introductie): zelf nog vss fasen

fase I: inductiefase → analgetische en sedatiefase: dier ondervindt minder pijn en is

bewusteloos

fase II: excitatiefase

veel reflexen zijn toegenomen

spierspanning is toegenomen

pupil is gedilateerd

traan- en speekselproductie is toegenomen

fase III: chirurgische fase → concentratie van anestheticum in hersenen neemt toe

ademhalingsfrequentie en –diepte nemen toe

pupil is nauwer

ooglidreflex en corneareflex zijn trager en verdwijnen

spierspanning en teenreflex nemen af

uiteindelijk: reflexen afwezig en anesthesie is voldoende diep

Page 48: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

48 | P a g i n a

fase IV: hypoxische fase

vitale hersencentra w onderdrukt

ademhaling stopt

contractie vd hartspier stopt

als overdosis anestheticum w toegediend: dier sterft snel = euthanasie!

o onderhoud (maintenance)

o herstel (recovery)

diepte van anesthesie w beoordeeld obv

o ademhalingsfrequentie

o ademhalingsdiepte

o hartfrequentie

o reactie op pijnstimuli

o testen van reflexen: moeten allen afwezig zijn om anesthesie diep genoeg voor operatie

te hebben

omdraai-reflex (turn around reflex): dier op rug leggen → geen pogingen om te keren

ooglidreflex: ooglid aanraken → geen beweging van ooglid

slikreflex: aanraken keel → dier slikt niet

pupilreflex: helder licht in oog schijnen → pupil verandert niet van grootte

staartknijpreflex en teenreflex

in muizen en ratten

geen reactie op knijpen in staart of in poot

Lokale anesthesie: effect gelimiteerd tot deel vh lichaam (~tandarts)

geen echte anesthesie want geen verlies van bewustzijn

lidocaïne (xylocaïne) of procaïne 1 of 2%

gebruikt voor uitvoeren punctie, biopsie, verwijderen huidtumoren, voorbereiden van schedel

(botmembraan)

manieren van toediening

o oppervlakkige toediening

anestheticum rechtstreeks toegediend op oppervlak dat verdoofd moet w: druppel,

crème, gel of spray

voorwaarde: oppervlakte moet anestheticum opnemen (muceuze membranen)

ogen

inbreng trachea-tube

vb. EMLA-crème, fentanyl-pleisters (postoperatieve pijn of chronische pijn in grotere

dieren)

maximum totale dosis lidocaïne of procaïne: 40 mg/kg lichaamsgewicht (BW)

toxische effecten igv overdosis!

o (intra- en subdermale) infiltratie-anesthesie

injectie anestheticum in weefsel voor anesthesie vd zenuwvezels

beperkte regio: injectie klein depot onder huid

grotere regio: injectie ovv diamant

vaak adrenaline toegevoegd voor vasoconstrictie te veroorzaken → afname bloedflow

voordelen

drainage anestheticum is verminderd → duur vd effectiviteit neemt toe

afname bloedverlies tijdens chirurgie

adrenaline niet toevoegen als regio slechte bloedflow heeft of bevloeid w door

slechts 1 arterie: risico op necrose!

o regionale of conductie-anesthesie

perineurale injectie: complete bezenuwingsregio van betrokken zenuw is verdoofd

spinaal blok: complex van zenuwen is verdoofd

epidurale injectie: lokaal anestheticum geïnjecteerd tss laatste lumbale en eerste

sacrale wervel buiten dura mater

ook motorzenuwen uitgeschakeld → achterdeel vh dier volledig verlamd

geeft veel stress dus sedatie toepassen!

Page 49: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

49 | P a g i n a

voordelen van lokale anesthesie

o invloed op normale fysiologische processen buiten verdoofde regio: minimaal

o via katheter: anestheticum kan toegediend w gedurende langere tijd

onderhoud anesthesie

pijnstilling mogelijk via deze weg (concentratie anestheticum lager om locomotore

effecten te voorkomen)

Sedatie = kalmerend effect zonder uitgesproken pijnstilling

wanneer?

o vaak voor kalmeren van nerveuze dieren

o medewerking: sedatie voor oa diagnose, staalname

o voorbereiding voor algemene anesthesie (premedicatie)

sedativa en neuroleptica w gebruikt

o vb. diazepam, medetomidine, xylazine, midazolam, droperidol

o benzodiazepines vb. diazepam en midazolam

effecten

anxiolytisch

sedatief

hypnotisch

anticonvulsief

spierrelaxerend

kan PO, IM of IV toegediend w

metabolisme in lever → eliminatie via nieren

binden aan en doen affiniteit van GABA-receptoren toenemen → GABA doet transport

chloride-ionen naar intracellulaire omgeving toenemen → inductie hyperpolarisatie →

cel minder gevoelig voor bepaalde stimuli

CV en respiratoire effecten zijn eerder zwak: enkel wat vasodilatatie en hypotensie

Premedicatie = voorbehandeling met farmaca

doel

o voorkomen ongewenste effecten van anesthetica

speekselsecretie (aspiratiepneumonie)

bradycardie

bronchoconstrictie

o vlotte inductie algemene anesthesie

meest gebruikte parasympathicolyticum: atropine (anticholinerg)

o vermindert

speekselproductie

traanproductie → gebruik synthetische tranen of oogcrème

o ±30% vd konijnen reageert niet op atropine: inactivatie door atropine-esterase in serum

Spierrelaxatie: stimulatie van gestreepte spieren w geblokkeerd op overgang zenuw-spier

vb. curares succinylcholine, pancuronium, …

belangrijk

o dier is compleet bewegingloos maar volledig bij bewustzijn → enkel gebruiken in

combinatie met anesthetica en analgesie, nooit op zichzelf!!

o ook respiratoire spieren zijn verlamd → ventileren!

Toedieningswijze

Injecteerbare anesthesie

neuroleptanesthetica

o neuroleptanesthesie = basale algemene anesthesie door combinatie neurolepticum (groot

kalmeringsmiddel) en morfine-achtig analgeticum → laat kleine chirurgie toe

Hypnorm® = fentanyl + fluanisone

Page 50: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

50 | P a g i n a

Thalamonal® = fentanyl + droperidol

o nadeel: veel spierspanning die chirurgie kan compliceren

daarom vaak klein kalmeringsmiddel (vb. diazepam of midazolam) toegevoegd

hypnotica = status van slaap

o als slaap voldoende diep is: pijnperceptie gereduceerd

o goedgekende hypnotica: barbituraten

zijn niet echt analgetica

vss types met vss duur en effectiviteit

kortwerkend thiopental: inductie anesthesie in grote dieren → daarna isofluraan om

anesthesie te onderhouden

middellang werkend pentobarbital: algemene anesthesie in kleine (knaag)dieren

oppassen: snel overdosis!

o andere voorbeelden: chloraalhydraat, etomidaat, alfachloralose, urethaan

werden niet ontwikkeld voor anesthesie vb. chloraalhydraat werd gebruikt als

behandeling van insomnia

combinatie alphachloralose + urethaan w vaak gebruikt in fysiologische experimenten

enkel in terminale experimenten

voordelen

fysiologische parameters w maar weinig beïnvloed

erg lange duur van effectiviteit

nadeel: urethaan is carcinogeen

mag enkel in terminale experimenten gebruikt w

gebruiken met zorg (oppassen)

dissociatieve anesthesie = status waar junctie tss corticale en subcorticale cerebrale activiteit

verloren gaat → dier voelt niet langer connectie met en is niet bewust van omgeving

o effecten

pijnstillend

veroorzaakt spierspanning

hallucinogeen (vnl katten en varkens)

toename speekselsecretie

o meest gebruikt: ketamine

vaak gecombineerd met benzodiazepines → afname convulsief effect van ketamine

is drug (“K”)! → onderhevig aan wet op drugs

moet achter slot en grendel bewaard w

licentie nodig voor aankoop, opslag en gebruik

α2-adrenerge agonisten

o gebruikt voor premedicatie / sedatie

o effect

mild tot matig analgetisch

inductie matige spierrelaxatie

o voorbeelden: xylazine, medetomidine

o voordeel: bestaan van antagonisten

vb. yohimbin, atipamezole

kunnen toegediend w om dier te doen ontwaken

o metabolisatie door lever → excretie door nieren

o werking

sedatief effect: inhibitie vrijlating noradrenaline aan reticulair systeem

spierrelaxerend en analgetisch: vnl inhibitie nociceptieve afferente vaten (vnl op

niveau vd viscera)

stimulatie perifere vasculaire receptoren → IV-injectie veroorzaakt ernstige

vasoconstrictie → hypertensie

w snel gevolgd door hypotensie owv centraal toegenomen vagustonus en

bradycardie: kan tegengewerkt w door parasympatholyticum

stimulatie van contractie vd sfincters en relaxatie vd gladde spieren vh spijsverterings-

systeem

Page 51: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

51 | P a g i n a

veroorzaken hyperglycemie en afname insuline in plasma

owv rechtstreekse invloed op centrum voor thermoregulatie: belangrijke hypothermie

veroorzaken vss bijwerkingen van bloeddruk, hartritme, … → mogelijke bijwerkingen

controleren voordat men ze gebruikt in experiment!

simpele benodigdheden: spuit, naald en schaal

nadelen

o relatief traag bij toediening intraperitoneaal (IP), IM of SC

o moeilijk om anesthesiediepte aan te passen

o meestal lange recovery

kan verminderd w door gebruik antagonist

o sommige stoffen w opgeslagen in vet en spierweefsel → bij gebruik continue infusie of

bijkomende injectie: overdosis mogelijk (vb. pentobarbital)

toedieningsroutes

o intraveneus

werkt bijna onmiddellijk

anestheticum kan toegediend w om anesthesiediepte te corrigeren

vaak gebruikt: barbituraten (pentobarbital, thiopental, methohexital)

o intramusculair

makkelijker om te gebruiken dan IV route

anestheticum kan niet gegeven w voor effect voor correcte anesthesiediepte

effect van anestheticum is niet zo voorspelbaar als bij IV injectie

veel stoffen w niet goed getolereerd bij IM injectie

goed getolereerd: ketamine en Hypnorm®

barbituraten kunnen weefselnecrose veroorzaken

o intraperitoneaal

vnl gebruikt in kleine dieren owv praktische redenen

nadelen

gelijkaardig aan IM toediening

blaas en andere organen kunnen geraakt w tijdens injectie

sommige anesthetica kunnen peritonitis veroorzaken

Inhalatie-anesthesie

stoffen die goed verdampen op kamerT° kunnen toegediend w via respiratoir systeem

o oudste anestheticum: chloroform → nu verboden owv hepatotoxiciteit

o ether: Ethische Commissie geeft advies tégen gebruik ervan

voordelen

redelijk goedkoop

geeft anesthesie, analgesie en spierrelaxatie

nadelen

irriterend tov huid en muceuze membranen

inductie hoest, speeksel en bronchiale secreties en longoedeem

kan bestaande longziekte doen omslaan in acute ernstige infectie na recovery

niet inert maar ondergaat metabolisering → inductie leverenzym-activiteit

erg ontvlambaar en explosief → potentieel gevaar voor personeel

veroorzaakt veel stress in dieren

o halothaan w niet meer verkocht owv hepatotoxiciteit

o enfluraan: niet irriterend en niet ontvlambaar

o stikstofoxide (N2O, lachgas, …)

matig anestheticum

w gebruikt als carrier voor andere inhalatie-anesthetica

in combinatie met zuurstof: ratio 1:1 of 2:1

concentratie van vereiste inhalatie-anestheticum vermindert

o isofluraan w nu meest gebruikt

gehalogeneerd ethermengsel

vloeibaar op kamertemperatuur maar verdampt gemakkelijk

Page 52: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

52 | P a g i n a

effecten

dosisafhankelijke vermindering van systemische arteriële bloeddruk

afname myocardiale contractiliteit

vasodilaterende effecten

diepe respiratoire depressie

voordelen

niet-ontvlambaar

productie voldoende spierrelaxatie voor sommige intra-abdominale operaties

compatibel met alle vaak gebruikte spierrelaxantia

praktisch inert

w bijna volledig geëlimineerd in uitgeademde lucht

NIET combineren met adrenaline (via eender welke route) en sommige andere

sympatomimetische GM want kan aritmie veroorzaken

nodige concentratie (als percentage van mix) hangt af van species en anesthesiediepte

o MAC = Minimale Alveolaire Concentratie = concentratie waarin 50% vd dieren niet langer

reageert op gestandaardiseerde stimuli

belangrijke voordelen

o makkelijk om anesthesiediepte bij te sturen

o weinig metabolisatie

o snel herstel

als klep naar isofluraan dicht w gedaan: dier krijgt enkel nog O2 → snel herstel

belangrijke nadelen

o speciaal, vaak erg duur materiaal nodig

o risico op pollutie van omgeving

gevaarlijk voor GZH mensen die blootgesteld w aan gassen: zeker tijdens zws

toediening, opname, metabolisatie

o toepasbaar samen met ademhalingsgas in respiratoire tractus

applicatie via kapje of masker over neus en mond (snuit)

minstens 30% zuurstof w voorzien omdat respiratie verzwakt zou kunnen w en

zuurstoftekort kan optreden

tijdens langdurige anesthesie: respiratoire depressie kan optreden of luchtweg kan

afgesloten w (vb. spasme larynx of stikken in speeksel of braaksel) → endotracheale

intubatie noodzakelijk

tracheatube w in trachea gebracht

in kleine dieren (muis, rat, hamster, konijn): tracheatube kan ingebracht w mbv

sterke lichtbron op keel

in grotere dieren: dier moet gesedeerd zijn en kaakspieren gerelaxeerd →

laryngoscoop gebruiken

ballon op einde vd tube w opgeblazen om trachea af te sluiten

dier ademt door tube (geen lek via trachea)

geen te hoge druk voor ballon op te blazen gebruik om schade vd trachea te

voorkomen

eraan denken om ballon af te laten bij detubatie

o producten w opgenomen in bloedbaan via alveoli zo lang tot gasspanning vh

anestheticum in bloed even hoog is als in longen

o relatief inert: w niet veranderd in lichaam → verlaten lichaam via longen

anesthesiemix w afgeleverd via apparaat: cilinder gevuld met O2 + cilinder gevuld met N2O

+ kleppen voor reductie hoge druk naar net boven atmosferische druk

o vanaf cilinders: gassen geleid naar regulatie-uitrusting waarmee gasstroom w aangepast

o mix naar verdamper waar vloeibare anesthesie toegevoegd w (enfluraan, isofluraan)

o driedelig systeem met of zonder expiratieklep

één voor gasmix af te leveren

één richting dier

één weg voor verwijderen uitgeademde lucht

Page 53: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

53 | P a g i n a

uitgeademd koolzuurgas (CO2) moet verwijderd w vanuit lucht voordat terug

ingeademd w: koolzuur-absorber tss klep en ballon

koolzuurabsorber = soda lime (natronkalk) = mix van 5% natriumhydroxide,

5% salicilaten en 90% calciumhydroxide die combineert met koolzuur

als soda lime gesatureerd is (zuur w): kleurverandering toegevoegde indicator

o vss systemen

open systeem: dier ademt vrije lucht gemixt met vloeibaar anesthesiegas vrijgelaten

van katoen bevochtigd met anestheticum

vb. in potje direct met katoen aan neus vh dier of gemixt met zuurstof

nadeel: teveel aan inhalatie-anesthetica w vrijgelaten in omgeving

halfopen systeem: lucht of zuurtof w geleid via vloeibaar anestheticum of gasachtig

anestheticum naar masker of tracheatube

ademhalingsballon en klep kunnen toegevoegd w aan systeem om uitgeademde

lucht te verwijderen

halfgesloten systeem

enige verschil met halfopen systeem: tss ballon en klep w koolzuurabsorber

geplaatst → klep kan gesloten w waardoor minder anestheticum in open lucht gaat

gesloten systeem: volledig afgesloten circuit waarin lucht en anestheticum blijven →

veel minder anestheticum nodig

inademklep opent bij inademen

uitademklep opent bij uitademen → lucht over koolzuurabsorber → terug naar rest

lucht

Monitoring anesthesie en consequenties

monitoring anesthesie

o rectale probe: lichaamstemperatuur meten

Page 54: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

54 | P a g i n a

o diepte anesthesie testen (zie eerder)

o hartslag monitoren

owv consequenties voor dier en onderzoeksdata: essentieel is correcte keuze van protocol

o effecten op centraal zenuwstelsel

o effecten op cardiovasculaire systeem

o effecten op respiratoir systeem

o effecten op lever- en nierfunctie

consequenties van inadequate anesthesie

o verstoorde homeostase

o toegenomen risico op mortaliteit

o moeilijke interpretatie van experimentele data

belangrijk bij gebruik anesthesie en analgesie

o gepaste anesthesie en effectieve pijnverlichting zijn voordelig voor dier en onderzoeker

(alleen dan goede, betrouwbare resultaten)

o respons van dier op toegediende anesthesie is afhankelijk van

species en strain

leeftijd, gewicht en geslacht

basaal metabolisme

vetpercentage

voedingstoestand

gezondheidstoestand

voorafgaande blootstelling aan farmaca

o dosering van anesthesie is niet zelfde voor alles species

deels owv variatie in lichaamssamenstelling

o afbraak farmaca: meer gerelateerd aan lichaamsoppervlakte dan lichaamsgewicht

o speciesspecifieke reacties owv genetische verschillen

vb. hamster minder sensitief aan nembutal dan andere knaagdieren

vb. muizen en katten reageren geëxciteerd op morfine

o anesthesie moet aangepast zijn aan protocol, aan vraag die men wilt oplossen en data die

verzameld moeten w

er is geen ‘recept’ dat kan gebruikt w voor ieder experimenteel design

literatuurstudie is nodig om beste protocol te krijgen voor dier en experimentele data

Analgesie

Pijn = “onaangename sensorische of emotionele ervaring die weefselschade of imminente

weefselschade omvat of omschreven w in termen van gelijkaardige schade”

vss soorten pijn

o acute pijn

o chronische pijn

o gerefereerde pijn (E: derived pain): pijn oorsprong op 1 plaats in lichaam maar w gevoeld

op andere plaats

o oppervlakkige pijn (huid)

o diepe pijn (bot, gewricht)

pijn w vnl ervaren in pijnreceptoren (nociceptoren) → vss types

o druksensitieve receptoren vb. op duim slaan

o temperatuursensitieve receptoren vb. verbranding

o chemische receptoren

vb. zuur van externe bron

vb. interne stoffen (lactaat in spieren)

circuit van pijn: schade aan weefsel → pijnmediatoren w vrijgelaten → chemische stoffen (vb.

histamine en prostaglandines) → stimuleren pijnreceptoren

o nociceptoren geven signaal aan ruggenmerg door zenuwvezels

o signaal gaat naar hersenen

Page 55: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

55 | P a g i n a

o in reticulaire formatie: pijnstimuli kunnen vss veranderingen uitlokken vb. bloeddruk,

hartslag, ademhaling, …

o uiteindelijk: pijnsensatie neemt plaats in hersencortex

o signaal keert terug naar periferie → inductie reactie vb. hand terugtrekken bij verbranding

niet ieder weefsel is even sensitief aan pijnstimuli

o huid, oog, bot, thorax, abdomen en cerebrale vliezen: extreem sensitief aan pijn

o hersenen: ongevoelig (vanaf onder hersenvliezen)

o artritis, chirurgie, tumoren, infecties, … kunnen allen pijn veroorzaken

Pijn assessment

graad van pijnsensatie w individueel bepaald

o reactie op pijnstimuli kan vss zijn

o beoordeling van pijn is moeilijk in dier

dier moet geanestheseerd w als mogelijkheid bestaat dat pijn kan ontstaan tijdens procedure

+ analgesie moet gebruikt w

o ‘principe van analogie’: procedures die pijnlijk zijn in mensen, worden ook pijnlijk geacht

in dieren (‘benefit of the doubt’)

o willen dieren pijnstillers? → ja

klinische observaties

experimentele studies: kippen met pijn kiezen spontaan voor voedsel met aspirine-

achtige stof (dus willen écht wel pijnstillers)

pijnevaluatie in dieren

o normale gedrag van dier kennen

normale gedrag kennen is belangrijk om makkelijker abnormaal gedrag te detecteren

makkelijker voor ons bij katten en honden: want gedrag kennen we

o aandacht geven aan aantal specifieke eigenschappen

o vb. hond

normaal (L): hoofd omhoog, staart gerelaxeerd

niet blij (R): hoofd laag, staart tss benen

o vb. muis

normaal (L): relaxte houding, interesse in omgeving

niet goed in vel (R): gespannen spieren, vacht heel recht (pilo-erectie), ogen deels

gesloten, snorharen abnormale positie

tekenen van pijn

o activiteit

activiteitsniveau neemt af

zit in hoekje zonder beweging

o externe voorkomen

bochel op rug

erectie van vacht

vuile ogen: maken zichzelf niet proper (geen ‘grooming’)

tremor

o temperament: dieren die normaal rustig zijn kunnen heel agressief w

o geluid: dieren kunnen schreeuwen of krijsen bij aanraken of oppakken

dieren kunnen ultrasone geluiden maken die niet gehoord w door mensen

Page 56: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

56 | P a g i n a

o eet- en drinkgedrag: verminderde opname van voedsel en water

o fysiologische parameters: reacties van autonome ZS

vb. toegenomen en oppervlakkige ademhaling, toegenomen hartfrequentie,

toegenomen bloeddruk, transpiratie

veranderingen gebeuren ook tijdens angst en stress (alarmrespons van lichaam)

o typische bewegingen

‘twitching’ (spiertrekkingen): onvrijwillige spierbewegingen, meestal wanneer dier rust

(spasmische bewegingen van vacht)

‘back-arching’: stretchen van achter- en voorpoten, abdomen van vloer opheffen en

boogvorm maken van rug

vallen: tijdelijk verlies van evenwicht

‘writhing’ (spartelen): contracties van laterale spieren, achterpoten w naar abdomen

toe getrokken

faciale expressie muis en rat bij pijn

o meer orbitale tightening (oog sluiten)

o verandering buiging neus en kaak

o oren meer naar achter

o verandering positie snorharen

Analgesie en postoperatieve zorgen

behandeling van pijn: analgesie

o analgesie kan toegediend w zelfs voor operatie: snellere recovery na operatie

o zeker zijn dat product dat je toedient niet irriterend is

zeker igv IP toegediend

ook niet te warm en niet te koud

o producten

algemene anesthetica zijn indirect pijnstillers

specifieke analgetica

centraal werkende producten: opiaat analgetica = narcotische analgetica

dit zijn morfine en gerelateerde stoffen (fentanyl, methadon, meperidine)

specifieke antagonisten: stoffen die morfinomimetica neutraliseren

belangrijk igv overdosis

vb. naloxon

partieel agonistische morfinomimetica

werken agonistisch zonder inductie slaap

vb pentazocine, buprenorfine (veel gebruikt bij proefdieren, Temgesic®)

verslavend in mensen → wettelijk gecontroleerd (opiumwet): verwerving, opslag

en gebruik w strikt gereguleerd

mogelijke bijwerkingen

sommige species w soms geëxciteerd ipv gesedeerd vb. katten en ratten

CV en AH effecten: bradycardie, hypotensie, dilatatie perifere bloedvaten

(warmteverlies), veranderingen hitteregulatie, AH-onderdrukking

GI effecten: afname propulsieve activiteit, afname eetlust

immuunsysteemeffecten: subtiel

perifeer werkende producten (perifere zenuwuiteinden en receptoren): NSAIDs

werken anti-inflammatoir

meestal gebruikt voor postoperatieve pijnstilling vb. acetylsalicylzuur (aspirine),

paracetamol, gemrixine, ketoprofen, meloxicam

mogelijke bijwerkingen

maagulcera

nierschade

interferentie met bloedplaatjesaggregatie (verlengd bloeden)

o toedieningsroute

orale toediening in water of voedsel

gemakkelijk

Page 57: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

57 | P a g i n a

belangrijk: zeker zijn dat dier goed eet en/of drinkt (sommige analgetica

verminderen eetlust)

subcutaan

intramusculair

intraveneus

postoperatieve zorgen

o huisvesting en algemene zorgen

in rustige omgeving, individuele huisvesting tot dier volledig wakker is

geen AH-obstructie (geen beddingmateriaal), geen scherpe randen in kooi

voedsel en water: enkel als dier volledig wakker is

o temperatuurregulatie (vnl bij kleine dieren) en vochtigheidscontrole

dier warm houden tot het genoeg spieractiviteit heeft om zichzelf warm te houden

dier moet voldoende gehydrateerd zijn

o pre-/post-anesthetische sedatie, analgesie

dier zorgvuldig controleren om zeker te zijn dat het geen discomfort heeft

postuur

gedrag

water- en voedselconsumptie

toegenomen interesse voor wonde of bepaalde delen van lichaam (zeker zijn dat

wonde niet geïnfecteerd is en goed geneest)

igv twijfel: analgesie geven

o belang goede postoperatieve zorgen

↑ welzijn

snellere recovery

Humane eindpunten en euthanasie

Humane eindpunten

vaak conflict: hoe ver men kan gaan ikv wetenschappelijk werk en wat niet acceptabel is

o euthanasie te vroeg → noodzakelijk om experiment te herhalen

vertraging wetenschappelijk werk

extra gebruik proefdieren

o euthanasie te laat → verlies van data (dier dood, weefsel kan niet meer gebruikt worden)

→ weer extra gebruik proefdieren

ontwikkeling criteria om humane eindpunten te bepalen is resultaat van

o ontwikkeling kennis van proefdier (dus obv ervaring)

o ontwikkeling evaluatiecriteria

o leren dieren te observeren

o consequente toepassing gestandaardiseerde protocollen om humane eindpunten te

bepalen

humane eindpunten kan men beschrijven in Standard Operating Procedures (SOP)

o beschrijven klinische tekens of criteria

o beschrijven observatieschema’s voor snelle identificatie van humane eindpunten

o aanstellen personeel voor evaluatie, bewaren data en informeren onderzoeker en

dierenarts voor euthanasie

‘codes of practice’: belangrijke werkinstrumenten voor onderzoekers, zorgverleners, Ethische

Commissie, …

o Code of Practice – Control of Welfare

o Code of Practice – Immunisation

o Code of Practice – Cancer Research

belangrijk!

o niet toegelaten te wachten op euthanasie tot dier stervende is! (dus ‘dood’ als endpoint

mag niet)

o dier moet geëuthanaseerd w als het meer discomfort heeft dan strikt nodig is voor

experiment en dat kan niet gelimiteerd w op eender welke manier

Page 58: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

58 | P a g i n a

euthanasie is noodzakelijk als

o dier niet meer eet of drinkt

o dier > 15% van lichaamsgewicht verliest op zeer korte tijd (1 – 2 dagen) of als

lichaamsgewicht afgenomen is met > 20% sinds begin vh experiment

o serieuze ademhalings- of circulatoire problemen optreden

vb. moeite met ademen, koude en blauwe extremiteiten, oedeem

o gedrag en bewegingen van dier erg aberrant zijn vb. passief of hyperactief, abnormale

spiertonus

o tumor belangrijke klinische symptomen veroorzaakt owv locatie, invasieve groei en

ulceratie

o tumormassa te groot ah worden is

score maken

o sleutelsignalen die gebruikt kunnen w om score te maken: volgens graad ongemak

moeilijk om algemene schema’s op te stellen maar schema’s kunnen aangepast w aan

type experiment (gerelateerd aan experiment en verwachte symptomen)

kritische grens w toegekend aan uiteindelijke score: bij bereiken deze grens w dier

geëuthanaseerd

o internet → vss sleutels voor hoe ernstig iets is

o vss karakteristieken zijn relevant in scoringlijsten

vb. verandering lichaamsgewicht, verandering ademhaling, verandering gedrag, …

score afhankelijk van ernst

methoden om ongemak te verminderen

o gebruik correcte experimentele technieken, aangepaste zorgen en huisvesting

keuze van methodologie en locatie van tumortransplant of tumorinductie

goede klinische inspectie: minstens dagelijks dieren onderzoeken

garantie voor goede beschikbaarheid water en voedsel

o pijncontrole

is gerelateerd aan tumorgroei

is er pijn?

wanneer starten met medicatie?

effect op experiment?: pijn kan negatieve invloed hebben op immuunsysteem

tumoren groeien sneller

pijncontrole beïnvloedt zo dus onderzoeksresultaten

soms brengt conventionele pijncontrole geen verlichting maar kan ongemak vertragen

Euthanasie = vrijwillige beëindiging van leven via zachte, pijnloze dood

proefdieren w gedood

o aan einde van experiment

o in voordeel van onderzoek in organen of deel van organen

o als wetenschappelijke belang overtroffen w door ongemak voor dier (humane

eindpunten): kritische grens vd score is bereikt

euthanasie moet uitgevoerd w door getraind personeel → methode moet

o zo snel en pijnloos mogelijk zijn en resultaten zo weinig mogelijk verstoren

o betrouwbaar, veilig en esthetisch zijn voor persoon die euthanasie uitvoert

o simpel om uit te voeren zijn

2 soorten methoden

o farmacologisch-chemische methoden

overdosis van anestheticum: injectie van barbituraten (w meest gebruikt)

bij voorkeur IV of intracardiale toediening

pentobarbital kan bloedcongestie in organen veroorzaken → niet beste manier als je

organen nadien nodig hebt

T61® IV toediening

specifiek voor euthanasie

dan moet dier in slaap zijn (anesthesie) want injectie T61 kan pijnlijk zijn

gebruik CO2

Page 59: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

59 | P a g i n a

in gesatureerde afgesloten container: meestal mix CO2 en O2 (steeds minder O2 en

meer CO2): verhouding 6:4

induceert oedeem in longen

overdosis kalium intraveneus

vnl bij grote dieren

kan effect hebben op organen die je voor experiment nodig hebt

hartstilstand

bloed in organen

metabole acidose

dieren moeten ge-anestheseerd zijn of procedure is te pijnlijk

o mechanisch-fysische methoden

meestal gedaan in kleine dieren

onthoofding: schaar, guillotine

cervicale ontwrichting (dislocatie): zenuwverbindingen tss hersenen en vitale centra

w verbroken

in grotere dieren: kogel

er zijn richtlijnen over methodes toegestaan in iedere species met vereisten en limitaties

ontoelaatbare methodes

o snap freezing: enkel toegestaan in neonaten of onder anesthesie

o verbloeden: enkel toegelaten onder anesthesie

o hypothermie: duurt te lang

o hyperthermie/verbranding: te pijnlijk

o verdrinking: duurt te lang (stress, hypoxie)

o wurging: duurt te lang voor bewustzijnsverlies + pijnlijk

o nek verpletten: veroorzaakt paralyse door destructie ruggenmerg → dier blijft wakker, is

angstig en heeft pijn

o overdosis narcotische analgetica

veroorzaakt depressie vh CZS

reactie kan erg verschillend zijn tss species

o overdosis ketamine en sedativa

grote volumes nodig

duurt lang

o luchtembool: erg pijnlijk + erg onbetrouwbaar

o strychnine: veroorzaakt convulsies en pijnlijke spiercontracties

o neuromusculaire blockers (KCl, curariformes): veroorzaakt respiratoir arrest voordat

bewustzijn w verloren

belangrijke aspecten euthanasie

o snel

o pijnloos

o veilig voor persoon die euthanasie uitvoert

o zeker zijn dat dier echt dood is

hartstilstand

rigor mortis

afname lichaamstemperatuur

ademhalingsstop

belangrijk: kadavers en dierlijk afval w verwijderd door destructiebedrijf (Rendac)

o exclusief radioactief besmet of biologisch besmet afval

Page 60: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

60 | P a g i n a

Genetische standaardisering en transgenese

Genetische standaardisering en kwaliteitscontrole

Genetische standaardisering

Wat is noodzakelijk voor experiment? → 2 opties

uniformiteit: transplant-experimenten, kankeronderzoek, …

variatie (want mensen hebben ook vss genen): testen van GM, toxicologie, …

Reproduceerbaarheid is belangrijk! → genetische achtergrond moet gestandaardiseerd w

kan bereikt w door

o gebruik specifieke foktechnieken (inteelt en/of selectie) → genetische variatie in populatie

kan gemanipuleerd w

o biotechnische procedures (IVF, transgenese, klonen) → toename snelheid om gewenste

fokresultaten te bereiken

reden: genetische achtergrond van dieren is belangrijke factor die bijdraagt aan variatie

resultaten in dierproeven

o effect van achtergrond

iedere strain heeft unieke achtergrondallelen → mogelijk interactie met of modificatie

van expressie van mutatie, transgene of andere genetische insertie

niet gekarakteriseerde achtergrond of gemixte achtergrond van niet-gespecifieerde

oorsprong: grotere kans dat modifier genen confounding effect hebben

modifier genen zijn reden waarom normale ontwikkeling en fysiologie vaak

significant varieert tss inteelt strains

DUS genetische achtergrond kan grondige effecten hebben op fenotype

o effect van omgeving

huisvestingstoestand

GM-behandeling

onderzoeksdesign

Genetische uniformiteit: vss mogelijkheden

monozygote dieren

o in natuur: genetische variatie

o nog gelimiteerde hoeveelheid genetische uniformiteit

9-banded armadillo (Dasypus novemcinctus)

is enige dier dat genetische uniformiteit heeft

per nest: 1 bevruchte cel → 4 monozygote pups → genetisch identiek

genetisch identiek is NIET zelfde als volledige fenotypische gelijkheid of identieke

respons aan procedures

subtiele verschillen tijdens intra-uteriene ontwikkeling

kleine veranderingen in fenotype

variatie is kleiner dan in dieren met genetisch verschillende achtergrond

o als genetische uniformiteit noodzakelijk is: monozygote dieren zijn dieren van keuze

maar beperkt aantal dieren zijn beschikbaar → indien meer nodig

productie monozygote dieren door klonen

productie monozygote dieren door inteelt

inteelt strains

o geschiedenis

begin 20e E: kankeronderzoek vereist genetisch identieke dieren → tumorweefsels

onderhouden door successieve transplantatie

niet altijd succesvol owv rejectie

productie van inteelt strains w gestart

momenteel: > 400 muis- en rat-inteelt strains

o inteelt = fokken nauw verwante individuen → toename homozygositeit vd pups

Page 61: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

61 | P a g i n a

vb. broer – zus, vader – dochter, moeder – zoon

o graad van inteelt → expressie als inteelt coëfficiënt F = fractie van originele heterozygote

genen die homozygoot w

meer generaties inteelt = meer toename F

toename F per generatie w bepaald door relatie tss ouders (graad van consanguiniteit)

minstens 20 successieve generaties van broer x zus fokken of paring nakomeling x

jongste ouder: F is 98,4%

dwz gemiddeld 98,4% vd origineel heterozygote loci zijn gefixeerd in

homozygote status

nog wat variatie maar redelijk genetisch uniform = isogene strain

grafiek inteelt coëfficiënt

broer-zus: snelle stijging F

igv veel fokkoppels: lage F

o groei, vruchtbaarheid en vitaliteit van inteelt strains kan verminderen

meeste eigenschappen w bepaald door vss genen (polygenisch)

in natuurlijke populaties: combinaties van genen die best functioneren en natuurlijke

selectie overleven zijn meest voorkomend = ‘gebalanceerd systeem’

in iedere natuurlijke populatie: aantal schadelijke recessieve allelen

niet tot expressie in fenotype

ieder vergezeld door dominant tegendeel

random paring: kleine kans dat nakomeling homozygoot w voor recessief allel

door inteelt

paring tss gerelateerde ouders: kans dat nakomeling homozygoot w voor recessief

allel neemt toe → meer niet-leefbare individuen of meer gezondheidsproblemen

individu gefixeerd in willekeurige combinatie van genen: niet per se meest gunstige

combinatie → ‘inteelt depressie’

dieren functioneren slechter tov oorspronkelijke populatie

effecten van ongunstige allelen zijn meer uitgesproken in homozygote toestand

eerste 4 – 8 generaties: veel dropouts owv ongunstige gencombinaties

> 10 generaties

meeste ongunstige allelen uitgevallen

nieuw gebalanceerd systeem w ontwikkeld

o indicatie van inteelt strains

hoofdletters

vb. DBA, WAG

sommige oude strains hebben ook nummers vb. C3H, C57BI6

substrains

spontane mutaties en/of omgevingsinvloeden → veranderingen in genoom

vb. 2 labo’s die muizen bij zelfde verkoper kopen en zelf fokken → na x aantal

keer fokken: verschillende substrains ontstaan

nomenclatuur: code achter slash vb. C57BI6/J, C3H/OIa

o inteelt strains hebben vaak specifieke kenmerken

o genetische defecten ivm menselijke ziekten vb. obesitas, musculaire dystrofie,

hydrocefalie

co-isogene strains: spontane mutaties in inteelt strain → verschillen in slechts 1 gen vd

originele strain

o substrain kan onderhouden w langs originele inteelt strain

vb. als mutant genetisch model voor menselijke ziekte vertegenwoordigt

Page 62: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

62 | P a g i n a

vb. als mutant gen omvat van algemene interesse

o voordelen

onderzoek van één specifiek gen

controlegroep is beschikbaar

o nomenclatuur: volledige strain en substrain bepaling gevolgd door streepje en indicatie

van mutant gen

vb. C57BL/6J-Aqp2cph/J (congenitale progressieve hydronefrose)

muis gen – schuingedrukt, eerste letter is hoofdletter

vb. Adenomatosis polyposis coli = Apc

vb. Leptine receptor = Lepr

muis allel – schuingedrukt, superscript

eerste letter hoofdletter igv dominant vb. ApcMin

eerste letter kleine letter igv recessief vb. Leprdb

o niet altijd gemakkelijk om bepaalde substrains te onderhouden: afhankelijk van

gemuteerd gen

soms goede overleving + fokken mogelijk

soms lethale mutatie of weinig overleving → enkel onderhoudbaar in heterogene status

(‘backcrossing’)

F1-hybride (Filial 1): resulteert uit kruising 2 inteelt strains

o voorname eigenschappen van F1 hybriden die het nuttig maken

genetisch en fenotypisch uniform

bevatten hybride activiteit → ‘heterosis’

meer resistent aan ziekte

overleven beter onder stress

leven langer

hebben groter nest dan iedere parentale strain

bruikbaar als gastheer voor weefseltransplants (vb. tumor, huid, ovaria) van iedere

parentale strain

voor veel studies: meer viabel dan parentale strain

hebben meer variabiliteit: vss dominante genen om recessieve te counteren → geen

ongewenste fenotypische kenmerken van recessieve genen

o uniformiteit vs variatie

soms reageert F1 hybride meer uniform dan strains van origine vb. meer uniforme

reactie op pentobarbital

soms kan F1 hybride meer variatie tonen dan ouders

owv toegenomen mogelijkheid van F1 om aan te passen (door grotere genetische

variabiliteit) = ‘Tryon effect’

goed voor uitvoeren pilootexperimenten

algemeen

meer uniforme respons → morfologische parameter

meer variabele respons → gedragskaraktersitieken

kan verschil maken welke strain moeder- of vaderdieren geeft

o nomenclatuur: hoofdletters afkortingen vd beide ouders (maternale strain eerst) gevolgd

door F1

reciproke F1 hybriden zijn niet genetisch identiek → benamingen verschillend

vb. D2B6F1 muis

van DBA/2 moeder en C57BL6/J vader

volledige benaming is (DBA/2N x C57BL/6J)F1

vb. B6D2F1 muis = omgekeerde combinatie

Page 63: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

63 | P a g i n a

congenische strains: introductie specifieke genetische kwaliteiten in inteelt strain door

herhaaldelijke backcrossing (vb. naaktgen)

o meest gebruikte methode om recessieve karakteristieken in te brengen: cross-intercross-

backcross methode

recessieve karakteristiek mm van strain D (donor) w ingebracht in strain A

na initiële kruising: cyclus van intercrossing-backcrossing w minstens 10x herhaald:

dieren geselecteerd van ‘backcross’ moeten gen van interesse mm dragen

als resultaat van crossing-over tijdens meiose en selectie van juiste backcross

dieren: donorgen w geïntroduceerd in genoom van strain A

resultaat: praktisch identieke strain behalve

gen dat geselecteerd was

enkele genen van donor strain D links en rechts van mutante gen → w gereduceerd

in successieve generaties van backcrossing

o nomenclatuur

symbool: 3 delen

volledige of afgekorte symbool van recipiënt strain

gescheiden door punt van

afgekorte symbool van donorstrain

gescheiden door koppelteken van

symbool (schuingedrukt) van differentiële allel(en) ingebracht van donorstrain

als chromosoom waarop mutatie ontstaan is ongekend is (vb. donor niet inteelt of

complex of F1 hybride): symbool Cg w gebruikt om ‘congenisch’ aan te duiden

vb. B6.AKR-H2kA

o gebruik DNA-merkers → versnelling congene methode (maar 5 – 7 backcrossings nodig)

o dubbele congene lijnen kunnen ook geproduceerd w → voor studie interacties tss genen

chromosoom-substituut strain = consome strain

o is inteelt strain waar chromosoom vervangen w door homoloog chromosoom van andere

inteelt strain (donor) door herhaalde backcrossings (minstens 10 generaties)

o compleet paneel van strains

ieder komt van zelfde donor en zelfde acceptor

ieder met vss chromosoom vervangen door chromosoom van donor

o nomenclatuur voor consomische strains: GASTHEER STRAIN-Chr#DONOR STRAIN

naam gastheer strain: niet afgekort

status van origine is in superscript

allemaal hoofdletters

chromosoom letter/nummer én superscript zijn niet vetgedrukt → differentieert

chromosoom-identifier van allelsymbool

vb. SHR-Chr YBN

o fenotypische analyse van compleet panel laat snelle associatie van fenotypische kwaliteit

met bepaald chromosoom toe

daarne: reeks congene strains kan gemaakt w: chromosoom verdeeld in segmenten

positie van bepaalde locus w verfijnd (door backcrossing en identificatie van pups)

dus door slechts segmenten van chromosoom te wisselen

Page 64: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

64 | P a g i n a

recombinante inteelt strains (RI-strain)

o w geproduceerd door paring individuen van F2 generatie van kruising tss 2 inteelt strains

(progenitor strains)

na minstens 20 generaties broer x zus: RI-strain

iedere RI- strain vertegenwoordigt vaste set random geassorteerde genen van beide

progenitoren

o nomenclatuur: combinatie afgekorte namen van beide parentale strains gesplitst door

hoofdletter ‘X’

parallelle lijnen krijgen nummers

vb. B6XH-1: eerste recombinante inteelt strain afgeleid van progenitor strains C57BI/6

en C3H/HeJ

o RI-strains zijn erg waardevol voor

genetisch onderzoek

studies op genkoppeling (‘linkage analysis): genen die samen w geërfd

identificatie en genetische analyse van complexe genetische kenmerken want gelinkte

loci w meer waarschijnlijk samen overgebracht

recombinante congene lijnen (RCS)

o vertegenwoordigen serie inteelt strains die afgeleid zijn van 2e of 3e backcross generatie

van 2 niet-gerelateerde progenitor strains

van progenitor strains: één dient als background en andere als donor (vb. met

specifieke genen voor spierzwakte of met genen voor tumor)

na minstens 20 generaties van inteelt: genoom van ieder vd resulterende

recombinante congene inteelt strains bevat vnl genomisch materiaal van achtergrond

strain met kleine proportie van donorgenoom

na 2 backcrosses: gemiddeld 12,5% van donorgenoom oneven verspreid over

achtergrondstrain

vss chromosomale segmenten overlappen deels → 20 – 25% parallelle lijnen zijn

nodig om minstens 95% vh genoom van donorstrain te vertegenwoordigen

o nomenclatuur

prefix RCS

afgekorte namen van progenitor strains: gescheiden door kleine ‘c’

Page 65: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

65 | P a g i n a

vb. RCS CcS-1 = eerste recombinante congene strain van parentale strains balb/c

(background) en STS (donor; is vatbaar voor chemisch geïnduceerde colontumoren)

o w gebruikt voor studie genetische achtergrond van multifactorkarakteristieken

vatbaarheid voor tumoren

resistentie aan ziekte

Random bred populatie

genetische uniformiteit is niet altijd nodig vb. onderzoek hoe GM werken: heterogene groep

meer interessant

niet gemakkelijk om dergelijke strain genetische constant te houden want in gesloten

populatie: altijd bepaalde hoeveelheid inteelt

o kleinere populatie = hogere kans op inteelt

o als paring ad random gebeurt: toename van inteeltcoëfficiënt F per generatie

∆F = 1/(8nf) + 1/(8nm) met nf en nm aantal mannelijke en vrouwelijke fokkende dieren

als nf ≅ nm: ∆F = 1/2N met N totaal aantal fokkende dieren

igv 50 mannetjes en 50 vrouwtjes: ∆F = 0,5%

igv 10 mannetjes en 10 vrouwtjes: ∆F = 2,5%

door toename inteeltcoëfficiënt: allelpool van populatie neemt af per generatie → beperken

o rotatieschema’s

o relaties tss fokkende dieren zo klein mogelijk houden

DUS goed bijhouden welke offspring van welke ouders komen: nummers geven → w nooit

gekoppeld aan gerelateerde individuen

outbred strain

o als random bred populatie w gehouden als gesloten kolonie gedurende minstens 4

generaties en toename F is niet groter dan 1% per generatie = outbred strain

dwz dat er minstens 25 fokparen nodig zijn

o nomenclatuur

symbool: indiceert huidige fokker (bedrijf) vd stam

dubbelpunt

stam symbool: tss 1 – 4 hoofdletters

vb. muis: HsdWin:NMRI en Crl:CD-1

vb. rat: HsdBrlHan:Wistar, Hsd:Sprague Dawley en Crl:LE

o fenotypische variatie is groter in outbred strains dan in inbred strains

gevolg: grotere standaarddeviaties dus kan effecten van behandeling verbergen → veel

meer dieren nodig om betrouwbare data te krijgen

o hybride populatie of mozaïek populatie

tijdens lange termijn experimenten (zeker als consistente genetische variatie

essentieel): gebruik outbred ras is niet adequaat owv graduele verandering in genpool

want te veel vss genen

genetische variatie kan gestandaardiseerd w door systeem van reciproke hybridisering

van inteelt strains

voor langdurige experimenten waar bepaalde variatie van populatie gewenst is:

zelfde genetische variatie kan steeds opnieuw gemaakt w

met n = aantal inteelt strains: n + (n2 − n)/2 genotypes kunnen gemaakt w

4 inteelt strains A, B, C en D: minstens 10 vss genotypes kunnen geproduceerd

w

Page 66: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

66 | P a g i n a

Genetische kwaliteitscontrole

inteelt strains moeten erg accuraat bewaard worden

o jaren werk kunnen verloren gaan als strains gemixt w!

o genetische contaminatie is niet altijd fenotypisch duidelijk (vb. mixen 2 albino strains)

duurt even voor je door hebt dat er iets mis is maar ook heel lang om het terug goed

te krijgen

DUS genetische kwaliteitscontrole is noodzakelijk: uniformiteit van inteelt strains

gecontroleerd houden

uniformiteit van inteelt strains w getest door

o huidtransplants

acceptatie of rejectie transplant: afhankelijk van aantal histocompatibiliteitsloci die

liggen op vss chromosomen

rejectie als donor en receptor niet langer identiek zijn

o beschrijven aantal genetische karakteristieken (indien mogelijk monogenisch) van strain

aankleuren v genen, immunogenetische markers, biochemische genetische markers

varianten van enzymen (isozymen) en andere proteïnen, aanwezig in bloed en

weefsel, w gebruikt

gelelektroforese en daarna specifieke kleuring → zymogram

zymogram met vss strains met vss expressie isozymen: voorbeeld

o gebruik DNA-markers

markers w gebaseerd op variatie (polymorfie) in nucleotidensequentie van DNA

2 types DNA-markers

type I: polymorfisme in expresserend gen (functioneel gen) waarvan functie

gekend is

type II: polymorfisme in DNA waarvan functie (nog) niet gekend is

w meest gebruikt

SSLP (simple sequence length polymorfism): variatie in verschil in lengte van

microsatellieten

microsatellieten = stukjes DNA waar sequentie 2 – 5 nucleotiden 10 – 30x

herhaald w

microsatellieten zijn erg polymorf → verschillen in lengte zijn consequentie

van verschillen in aantal herhalingen van basiseenheid

via PCR: amplificatie van microsatellieten → dan elektroforese om zichtbaar te

maken → visualisatie lengteverschillen

Cryopreservatie = invriezen embryo’s of sperma

doel

o voorkomen dat unieke strains uitsterven (infectie, accident)

o ‘genetische drift’ voorkomen

o bewaren waardevolle mutanten

o voorkomen onnodig fokken (vermindering aantal gebruikte dieren)

o soms gemakkelijker om te transporteren dan levende dieren

hoe?

o na broeden: collectie embryo’s (8-cel stadium, vroege morula, 3 dagen na CP) →

invriezen (‘vitrificatie’)

embryo w in vloeistof gebracht dat alle water eruit trekt → temperatuur heel snel

verlaagd → w bewaard in vloeibaar stikstof

Page 67: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

67 | P a g i n a

probleem: vorming kristallen

o na ontdooien: implantatie embryo in receptief vrouwtje (pseudo-zwanger na paring met

gecastreerd mannetje)

o ICSI: intracytoplasmatische sperma-injectie in oöcyt

Page 68: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

68 | P a g i n a

Experimentele en chirurgische technieken

Experimentele technieken

Identificatie van dieren: belangrijk voor differentiëren tss vss dieren

oor-, poot- en vleugelringen

o oorringen

dieren van alle groottes

mbv oorring-applicator: op zachte manier om schade aan kraakbeen te voorkomen

o pootringen

vaak aanpasbaar aan grootte vh dier

groeiend dier: grootte aanpassen → poot kan groeien zonder schade aan huid of bot

o vleugelringen

tattoos

o vnl in grote dieren maar kan ook in muis

o aanbrengen

vacht w geschoren en lokaal anestheticum w toegediend

speciaal apparaat nodig

pen met snel bewegende tip om op huid te schrijven

of apparaat met vervangbare letters en cijfers met scherpe pinnen: maken kleine

gaatjes in huid → inkt toevoegen → propere en permanente tattoo

vroeger: brandmerk bij grote dieren → mag NIET meer

dieren met specifiek patroon van vacht: kunnen gefotografeerd w

oorperforatie volgens specifiek schema

Toedieningsroutes

Transdermale toediening

toegediende stoffen in oplossing of zalf op huid of mucosa

nadelen

o huid is sterke barrière → werkt enkel in gelimiteerd aantal stoffen

o methode niet accuraat → hoeveelheid die inderdaad effectief is in dier kan erg variëren

o gebruik irriterende stoffen

Enterale toediening = stof w in GI tractus gebracht door mond (oraal) of anus (suppositoir)

meest simpele techniek: via voedsel of water

o niet toepasbaar igv stof

slechte smaak

niet of slecht oplosbaar

chemisch onstabiel in water

o dosis niet accuraat want dieren eten en drinken vss hoeveelheden

sondevoeding / ‘gavageren’ (E: gavaging): goede techniek als exacte dosis nodig is

o gebruik maagcanule of maagtube

gecurvde tube met stomp uiteinde

externe diameter van tube: afhankelijk van grootte vh dier

vb. muis 0,8 – 1 mm

vb. hond 5 – 7 mm

o grotere dieren: soms nodig om snuit open te houden met speciale uitrusting of om tube in

te brengen via neus

o hoe?

dier heel goed in bedwang houden (E: restrain): vasthouden via nekvel

voor inbrengen: schatten hoe ver je buis kan inbrengen door buis voor dier te houden

→ schatten waar maag is → buis markeren om te weten tot waar

buis laten glijden langs palatum → dier zal normaal slikken

voorkomen dat buis in trachea gaat: stof heel zacht injecteren

Page 69: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

69 | P a g i n a

als dier hoest: buis zit verkeerd

als dier niet hoest, zit buis goed en kan je rest vd stof injecteren

Parenterale toediening = iedere andere manier van toediening

meestal: toediening door injectie

2 vereisten om dieren veilig voor dier én onderzoeker te injecteren

o dieren moeten bedwongen w (restrain)

vss zaken voor op markt vb. restrainer box, restrainer zak, kleine jas

andere opties

dier goed vasthouden

onder kooi-rooster (E: cage grid) zetten

konijnen: vss methoden maar algemeen mag dier niet kunnen bewegen

speciale restrainer box

vast in handdoek draaien

o verwonding en infectie voorkomen

naalden moeten steriel, scherp en zo dun mogelijk zijn

steriele vloeistof

subcutane injectie (is makkelijkste injectie)

o nek: vss stappen

goede restrain + desinfecteren

nekvel stevig vasthouden → naald onder huid brengen + oppassen met eigen vingers

vloestof injecteren

zacht op injectieplaats wrijven

o oksel

desinfecteren

meten van positie van naald

injectie

o rug

o lies

intraperitoneale injectie (abdomen): bij kleine dieren

o moet in onderste L of R deel van abdomen: voorkomen van blaas of lies te raken

o altijd met kleine naald

o hoe?

hoofd van dier wat naar beneden houden: darm zakt ook wat → meer plaats in

onderste abdominale regio

aspireren om te controleren dat naald niet in blaas, darm of bloedvat zit

injectie

o igv grotere dieren (vb. rat): liefst door 2 personen

o voorkomen van injectie van stoffen die tot peritonitis kunnen leiden

warme of koude vloeistof

irriterende stoffen

stoffen met hoge of lage pH

intramusculaire injectie

o in rugspier van konijnen, katten en honden

Page 70: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

70 | P a g i n a

o rat: spieren van dij

n. ischiadicus vermijden

igv grote hoeveelheid (> 100 cc) toe te dienen: verdelen over vss injectieplaatsen

intraveneuze injectie

o staart

belangrijk: staart opwarmen voor dilatatie bloedvaten → gemakkelijkere injectie

vss opties

staart in warm water brengen

gebruik hittelamp

opletten: dier niet verbranden

desinfectie staart met alcohol

zoeken naar blauwe, dunne lijn → naald inbrengen

bloed in staart afklemmen voor insertie naald

naald niet te diep inbrengen

spuit en staart fixeren

aspireren om te controleren of naald wel degelijk in bloedvat is

injectie

intradermale injectie: echt ín huid

o hoe?

huid scheren opdat je bij propere huid kan

korte, kleine naald → tss huidlagen

o heel kleine bolussen injecteren

op vss plaatsen

iedere bolus veroorzaakt kleine bel (zoals blaar): NIET op vegen maar vloeistof traag

in weefsels laten penetreren

Bloedname

orbitapunctie = retro-orbitale bloedname

o w gedaan bij muizen en ratten: hebben plexus ophtalmicus achter oog

o dieren onder narcose → pels naar achter trekken opdat oogbollen wat ‘uitpoppen’

kleine capillair achter oog inbrengen → zachtjes duwen en draaien → bloed komt uit

capillair → collectie in buisje

als je capillair eruit neemt: bloeden stopt

oorvene

o konijnen hebben grote oorvenen

vacht scheren → desinfectie → naald inbrengen

of gaatje maken met naald en dan zo bloed veramelen

o kan ook gedaan w bij varkens

staartvene: groot bij varkens → kan ook gebruikt w voor bloedname

v. safena: muizen en ratten

o is plaats voor kleine hoeveelheden bloed te verkrijgen

ligt in achterpoot

na scheren achterpoot: v. safena zichtbaar als dunne, blauwe lijn

gaatje maken → bloed verzamelen

nadien: drukken op gaatje om bloeding te stoppen

o dier moet goed bedwongen w maar kan wakker zijn

voetvene

o kunnen ook gebruikt w voor kleine hoeveelheden bloed

o op onder- of bovenkant voet

collectie grote hoeveelheden bloed

o hartpunctie

geeft grote hoeveelheid bloed maar dient enkel gebruikt te w als terminale techniek

want overleving kan niet gegarandeerd w (pericard kan vullen met bloed → dood)

hoe?

anesthesie: dier op rug leggen

Page 71: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

71 | P a g i n a

zoeken naar hartslag dier (meestal nabij elleboog) → naald tss ribben steken

wat doorduwen om hartspier te penetreren → bloed zal verschijnen in naald

spuit vult redelijk snel owv hoge BD

na hartpunctie: spuit losmaken en andere spuit aankoppelen met product voor

euthanasie

o aortapunctie: geen overleving

abdomen openen → alle organen naar 1 kant doen waardoor aorta zichtbaar w

opening naald naar beneden (itt andere manieren bloedname): om serieuze

bloedspatten te voorkomen

nadien: euthanasie-product of overdosis anestheticum toedienen

o decapitatie (onthoofding): geen overleving

vb. guillotine-methode

meeste dieren: eerst anesthesie

Experimentele chirurgie

Nog steeds nood aan experimentele chirurgie

dieren zijn nuttig bij ontwikkeling nieuwe chirurgische technieken en oefenen technieken

voorafgaand aan gebruik in ziekenhuissetting

dierenmodellen blijven essentieel deel in training nieuwe chirurgen hoewel er bepaalde

alternatieven zijn

o virtuele endotrainer

nieuwe chirurgen trainen in vaardigheden

dissectie

hechten

hemostase

volledige procedures vb. cholecystectomie

o gebruik post-mortem menselijke lichamen die gedoneerd zijn voor onderzoek en

behandeld volgens van Thiel’s preservatiemethode

methode preserveert weefselkarakteristieken gelijkaardig aan in vivo

pathofysiologische modellen → ziekte bestuderen of medische apparaten testen

o ectomie: verwijderen (deel van) orgaan → studie effect op endocriene systeem en

immuunsysteem

vb. hypofysectomie, adrenalectomie, thyroidectomie, thymectomie, …

o transplantatie-experimenten

auto- vs allotransplant

tumortransplant

immunosuppressie, rejectie

o implantatie: geïnstrumenteerde dieren vb. katheter, telemetrie implant, elektroden, …

Fasen in chirurgische procedure

Belangrijk: grondige voorbereiding, organisatie, training, vaardigheden en ervaring

3 fasen in chirurgie

preoperatief

o anesthesie

o fixatie

o asepsis

peroperatief

o wondincisie

o procedure

o homeostase: vloeistof, temperatuur

o wonde sluiten

Page 72: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

72 | P a g i n a

postoperatief

o recovery

o analgesie

o antibiotica

Asepsis → is noodzakelijk voor preventie wondinfecties

chirurgische wondinfectie = groot probleem

definities van chirurgische asepsis

o asepsis = afwezigheid pathogene µO in levend weefsel

o sepsis = aanwezigheid pathogenen of hun toxische producten in levend weefsel

o antisepsis = preventie sepsis door destructie of inhibitie µO dmv middel dat veilig kan

aangebracht w op levend weefsel

is niet zelfde als

desinfectie = doden (106) µO op niet-levende objecten

sterilisatie: complete eliminatie µO (incl sporen) door fysieke/chemische middelen

preoperatief: asepsis van

o operatieplaats = creatie steriel veld

verwijderen van haar

hoe?

knippen

scheren

ontharingscrème (verlengd gebruik geeft irritatie)

moet gebeuren buiten operatiekamer of aparte regio! (voorkomen verspreiden

haren in kamer)

cave hypothermie

positioneren en beveiligingen van dier (fixatie)

antisepsis van huid

huid kan nooit volledig steriel zijn (recontaminatie door bacteriën van klieren en

haarfollikels)

antiseptische oplossingen

chlorhexidine zeep (Hibiscrub) of chlorhexidine in 70% isopropylalcohol

povidine-iodine (isobetadine) 7,5 – 10% in alcohol

even effectief maar chlorhexidine heeft vss voordelen

minder huidirritatie

residuele activiteit

meer actief op organisch materiaal

patroon van ontsmetten

beginnen in centrum vd geschoren regio → naar periferie toe werken

nooit terug naar centrum gaan met zelfde spons

risico op hypothermie geassocieerd met scheren grote oppervlakte

en excessief gebruik desinfectantia

draperen van operatieplaats

doel: creatie en onderhoud steriel veld rond operatieplaats

doeken: ondoordringbaar voor water en bacteria, pluisvrij en vuurresistent

herbruikbaar: Quarpel-behandeld katoen, Goretex

4-doek techniek: 4 doeken gebruiken om operatieplaats af te dekken

wegwerpbaar: adhesief en niet-adhesief

o chirurgische instrumenten: steriliseren

vochtige warmte (stoom) sterilisatie: autoclaveren

niet mogelijk voor alle materialen

wél voor instrumenten, doeken, gazen, silicone, vloeistoffen

niet voor Gummi, latex, pvc

toegang stoom: kan niet in volledig afgesloten ruimte, moet geraken aan te

steriliseren oppervlak

dus dozen met filter, papieren zakjes, nylon film bags

Page 73: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

73 | P a g i n a

zorgvuldig inladen autoclaaf: ook om ervoor te zorgen dat stoom aan alle

hoeken van autoclaaf kan

kwaliteitscontrole

chemische indicator: tape die na goede autoclavering zwarte strepen toont

biologische indicator: laagje sporen van bacterie → als correcte temperatuur lang

genoeg bereikt is: bacterie groeit nadien niet

markeren datum van autoclaveren

droge hitte sterilisatie

ong 30 minuten op 180 °C

kan niet gebruikt w voor alle materiaal (owv heel hoge temperatuur)

‘hot bead sterilizer’: hete glazen kralen in midden vh apparaat

snelle methode

maar niet volledige instrument gesteriliseerd

vb. interessant bij chirurgie op vss muizen na elkaar nodig

chemiche sterilisatie

vloeistofimmersie

glutaaraldehyde 2%

alcohol 70% (+ chlorhexidine 0,5%)

dettol 5%

belangrijk: instrumenten nadien spoelen

ethyleenoxide sterilisatie

speciale installatie nodig

erg toxisch

irriterend voor weefsel (indien niet volledig verwijderd)

ontvlambaar

lange beluchting nodig aan einde sterilisatieperiode om alle overblijvende

ethyleenoxide te verwijderen

straling: γ-straling (moet off-site gebeuren)

helpers moeten weten hoe instrumentendoos te openen zonder steriliteit te verliezen

binnenkant vd doos niet aanraken

instrumenten op zelfde manier altijd leggen: opdat chirurg altijd materialen

makkelijk kan terugvinden

o asepsis van chirurg / helper

chirurgisch schrobben: alle delen van hand goed schrobben (ook nagels!)

kledingsvoorschriften (E: gownging) / chirurgische kledij

inclusief haarnet en mondmasker

handschoenen

vereisten

correcte maat

poedervrij (want poeders in wonde kunnen granuloma’s of infecties veroorzaken)

veranderen igv geperforeerd

gebruik dubbel paar kan overwogen w

juiste techniek om handschoenen aan te trekken

geen contact niet-steriele hand met buitenste oppervlak vd handschoen

Page 74: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

74 | P a g i n a

peroperatief

o gecontroleerde luchtstroom: laminaire air flow, HEPA

vermindert aantal bacteriën in lucht

effect op prevalentie van wondinfectie: niet duidelijk (nog ter discussie)

o minimale passage in ruimte om luchtstroom niet te verstoren

o vermijden niet-steriele mensen in kamer

o geen contact met niet-steriele materialen of oppervlakken

o correcte chirurgische techniek

limiteren duur van wondexpositie

limiteren ‘dode ruimte’ tss weefsel(lagen)

minimaliseren weefseltrauma

minimaliseren bloed- of vloeistofaccumulatie

chirurgische irrigatie: steriele NaCl 0,9% of Ringer lactaatoplossing (± antibiotica)

onderhouden weefselhydratatie

verwijderen debris en exsudaat

→ minder infectie

suctiepompen

afwezigheid vreemd materiaal

postoperatief

o wonde

wondbedekking: spray, verbanden, …

indien nodig: wonde draineren (vloeistofaccumulatie voorkomen)

in dieren: voorkomen van lekken, krabben of bijten → jassen, kragen

o antibiotica

profylactisch gebruik?

als operaties op steriele manier w uitgevoerd: noodzaak is twijfelachtig

indien gebruikt: vroeg in procedure starten

igv infectie: curatief gebruik noodzakelijk

Bijkomende zorgen tijdens chirurgie

preoperatief

o vaststellen gezondheidsstatus vh dier

dier met slechte GZH: reactie op anesthesie kan anders zijn

bij snijden aan geïnfecteerde of ontstoken zijde: wonde bloedt wsl meer

o vasten: voorkomen regurgitatie / aspiratiepneumonie

meestal niet nodig in ratten en muizen want maag leeg tegen dat je operatie doet

hebben hoog metabolisme

eten meestal ’s avonds of ‘s nachts

o oogbescherming (want ogen zijn open en cornea kan uitdrogen)

ophtalmische zalf

kunsttranen

peroperatief

o monitoren diepte van anesthesie

o bewaken homeostase

temperatuur

warmtekussen

cave brandwonden en overhitting

gebruik rectale temperatuurprobe voor opvolgen T °C

warmwatercircuit

vloeistof

voorkomen bloedverlies

chirurgische hemostase

belangrijk voor

controle bloedverlies

bevordering visualisatie operatieveld

Page 75: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

75 | P a g i n a

methoden

druk

electrocauter

ligatuur of vasculaire klemmen of clips plaatsen

chirurgisch herstel van belangrijke vaten

hemostatische agentia: cellulose, gelatinesponzen, collageen

substitutietherapie

Bijzonderheden in chirurgie knaagdieren

meestal chirurgie op groter aantal dieren

geen aparte operatiekamer (beperkte ruimte)

instrumenten w herhaaldelijk hergebruikt

kleinere afmetingen – microchirurgie: speciale instrumenten

Chirurgische instrumenten

selectie

o duurzaam

o behoud scherpe randen

o resistent aan corrosie

zorgen en onderhoud is noodzakelijk

o zuiveren onmiddellijk na gebruik (droog bloed is heel moeilijk te verwijderen)

o wassen met hand, machine, ultrasound

o pH-neutrale detergent

o spoelen en drogen

scalpel

o herbruikbaar of wegwerp

nadeel herbruikbaar: risico op snijwonden tijdens positioneren en verwijderen mes

scalpel vasthouden als potlood (‘pencil grip’) → korte, fijne, precieze incisies maken

wijsvinger mag op bovenkant instrument gelegd: controle diepte en kracht op mes

huid w gestabiliseerd tijdens incisie door spanning met andere hand: duim zit aan

ene kant vd snede en andere vingers aan andere zijde

o elektroscalpel: energie op weefsel → celverdamping (E: vaporisation) en thermale necrose

voordelen

minder bloeden

minder sutuurmateriaal

vermindering chirurgietijd

sterilisatie van incisie

nadelen

coagulatie-incisie: minder heling → meer infectie

spier- en zenuwstimulatie tijdens procedure

2 vormen: mono- of bipolair

naaldvoerder (E: needle holder)

o moet goede naaldfixatie voorzien tijdens hechting

‘kaak’ met longitudinale groeve

hebben wolfraamcarbide om naald goed te fixeren

naaldvoerder moet geselecteerd w in relatie met naaldgrootte

o correct gebruik en naaldpositie

naald in middenste 1/3e laden

niet voorste 1/3e: tip van naald kan beschadigd w + moeilijk om weefsel te

penetreren

niet in achterste 1/3e want dan kan naald ronddraaien bij insertie

Page 76: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

76 | P a g i n a

‘tumb-and-ringfinger grip’: duim – ringvinger met indexvinger op scharnier

schaar

o puntje (tip)

sutuur-snijdend (A): scherpe uiteinden

weefseldissectie (B): voor botte dissectie

verdeelt bindweefsel en bewaart vitale structuren

maar iets meer traumatisch dan scalpel

o correct vast houden: duim – ringvinger met wijsvinger op scharnier

pincet (E: forceps)

o duimpincet: extensie vingers van chirurg → meer precieze weefselmanipulatie toelaten

er zijn er met ‘rat-tooth’

atraumatisch

correct gebruik

weefselpincet zo houden dat één blad functioneert als extensie van duim en andere

blad als extensie van overige vingers: in gemodificeerde ‘pencil grip’

schacht van instrument rust op metacarpofalangeaal gewricht (hoek tss wijsvinger

en duim)

→ deze manier van vasthouden geeft grootste bereik van manoeuvrabiliteit

o gescharnierde pincet

weefselpincet

Adson

beetje traumatisch

w gebruikt om darm, fascia en huid vast te houden

Babcock: gebruikt om ingewanden (darm en blaas) atraumatisch vast te houden

Doyen

Page 77: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

77 | P a g i n a

intestinale clamp, elastisch, longitudinale serratie

gebruikt voor tijdelijke occlusie lumen of darm

hemostatische pincet

eigenschappen

compressie vaten

goede weefselgrip

maar traumatisch

3 soorten

hemostatische klemmen en clips

o hemostatische bulldog klemmen

makkelijk geplaatst en verwijderd

tijdelijk

o hemoclip applier met hemoclips: aanbrengen metalen clips op bloedvaten en ducti →

blijvende occlusie

weefselretractoren: faciliteren toegang tot diepere weefsels

o in hand gehouden

o zelf-behoudend

Chirurgische naalden en sutuurmateriaal

chirurgische naalden

o vorm van naaldlichaam

keuze w vaak beheerst door bereikbaarheid van weefsel dat moet gehecht w

meestal: meer beperkt operatieveld = meer curvatuur nodig

o punt van naald

afgerond (taper): tip en lichaam rond

veroorzaken kleinste gaatje en minimaliseren trauma

delicaat

reverse cutting: tip en lichaam hebben 3 snijranden

taper cut: tip snijt, lichaam rond

Page 78: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

78 | P a g i n a

hechtmateriaal

o ideaal

makkelijk om te manipuleren

minimale weefselreactie

hoge treksterkte

hoge knoopveiligheid

niet-reactieve absorptie of weefselincorporatie

niet-capillair, niet-allergeen

steriel

goedkoop

o classificatie

natuurlijk of synthetisch

absorbeerbaar of niet-absorbeerbaar

niet-absorbeerbaar: w niet geabsorbeerd maar w omkapseld in weefsel

absorbeerbaar: vss manieren voor absorptie

catgut (kattendarm): enzymatisch + fagocytose

meer weefselreactie

onvoorspelbare absorptie

polymeren: hydrolyse

minder weefselreactie

meer voorspelbare absorptietijd

monofilament of multifilament

monofillament

enkele streng

geen capillariteit

minimaal trekken aan of snijden van weefsel

geheugen → moeilijk om te knopen

slechte knoopveiligheid

multifilament

meerdere strengen, gevlochten of gedraaid

capillariteit (zuigen weefselvloeistof op): herbergt bacteria

ruw oppervlak: trekken aan en snijden van weefsel

makkelijk te manipuleren

goede knoopveiligheid

bekleding → kan nadelen verbeteren (capillariteit, ruw oppervlak)

o alternatieven voor hechtmateriaal

nietjes (staples): toepassing

huid

darm

vasculaire occlusie

weefseladhesieven: cyanoacrylaten

toepassing: wonden met lage spanning, droge en vetvrije wondranden

mazen (meshes): afdekken van grotere defecten

o selectie van sutuurmateriaal → afhankelijk van weefsel

huid

monofilament nylon

polypropyleen

nietjes

subcutis en spier: absorbeerbaar

fascia (zeer traag helend): absorbeerbaar of niet-absorbeerbaar

darm

absorbeerbare monofilament

nietjes

pees: niet-absorbeerbaar

vaten/zenuwen: niet absorbeerbaar, synthetisch

Page 79: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

79 | P a g i n a

o ook selectie van sutuurgrootte moet gebeuren

in proportie met weefsel

kleinere sutuurgrootte is beter want minder trauma

grootte w uitgedrukt in Metric (European Pharmacopeia) of USP (United States

Pharmacopeia)

o hechtingsverpakking: bevat alle informatie

hechttechnieken

o chirurgische knoop

minstens 3 knopen

correcte spanning

even hard aan beide strengen trekken

trekken horiontaal en in omgekeerde richting

met hand (1 of 2) of met instrument

voordelen met instrument

snel

minimaal sutuurafval

zeker goed als toegang moeilijk is

o onderbroken of continu patroon

onderbroken sutuurpatroon

voordelen

toelaten aanpassing spanning over sutuurlijn

falen één knoop: vaak geen consequenties

nadelen

meer tijd nodig voor knopen individuele knopen

slechte sutuureconomie

meer vreemd materiaal in wonde

continu sutuurpatroon

voordelen

sneller

minder vreemd materiaal in wonde

mogelijk meer lucht- of waterdicht afdekken van wonde

nadelen

falen knoop (of bijten/krabben door dier) kan leiden tot disruptie sutuurlijn

minder precieze controle van wondappositie en –spanning

o vss suturen: afvragen wat doel is van hechting

appositie: wondranden samen brengen

onderbroken sutuur

continue sutuur

Blanket hechting

wonden met veel wondspanning → wondranden liggen veel verder van elkaar

onderbroken horizontale matras

onderbroken verticale matras

Page 80: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

80 | P a g i n a

verschil tss inversie- en eversiehechtingen

inversie: wondranden gericht richting lumen

meest voorkomende categorie

vaak gebruikt in holle structuren (darm, blaas, maag): voorkomen dat interne

inhoud lekt naar buiten

eversie: wondranden gericht naar buitenkant

Page 81: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

81 | P a g i n a

Gedrag en welzijn

Gedrag, stress en welzijn

Europese richtlijn

o “voor ieder dier moet huisvesting, omgeving, bewegingsvrijheid, voeding en zorgen die

gegeven w gepast zijn voor gezondheid en welzijn”

o dit betekent dat niveau van fysiologische en ethologische noden van dier gelimiteerd moet

w tot zo weinig mogelijk

speciale aandacht nodig: niet enkel van ethisch perspectief maar ook pragmatisch

o dier met verstoord welzijn → verstoorde onderzoeksresultaten → ongeschikt als proefdier

o uiteraard ook cruciaal voor dier zelf

grondige kennis van proefdier is noodzakelijk

o wat vraagt dier van omgeving?

o waar zijn grenzen van fysiologische en ethologische noden?

o hoe ver kan je gaan in aantasten van noden: tot op welke hoogte kan dier nog aanpassen

aan veranderingen (dus welzijn niet beperkt)?

belangrijk in discussie over stress, aanpassing en welzijn: homeostase

homeostase = balans

o bepaalde aspecten van interne omgeving en externe omgeving w (tot op bepaald niveau)

constant gehouden voor zekere tijdsperiode

interne omgeving: lichaamstemperatuur, bloedglucose, …

externe omgeving

o dieren proberen homeostase dus te behouden

veel van gedrag en fysiologie van dier is er voor behoud homeostase

dier kan dit enkel doen als

het actuele situatie kan vergelijken met standaard

het mogelijkheden (door gedag of fysiologie) heeft om standaard te bereiken

verstoringen homeostase door omgevingsfactoren zijn niet per se probleem

dier kan aanpassen aan verstoringen → geen probleem → terug homeostase

als dier niet kan aanpassen: na zekere tijd ontwikkelt stress (vb. abnormaal

gedrag, ziekte) → afname welzijn

Speciesspecifiek gedrag

genetisch bepaald: actuele vorm kan veranderen in loop van leven door verandering

aanpassing van gedrag tijdens evolutie

o eliminatie individuen die minder aangepast waren

o DUS species-specifiek gedrag is product van selectie

gedrag dat van groot belang is voor overleving: voeder zoeken, nesting, sociaal gedrag

(offensief, defensief, seksueel en parentaal gedrag)

o is verankerd in erfenis → w overgedragen op nakomelingen

o dit gedrag w vertoond zelfs als omgeving ongeschikt is ervoor en effect (dat eigenlijke

functie van gedrag is) uitblijft

vb. knaagdieren die op constante goede temperatuur w gehuisvest en toch nest

bouwen voor comfort en warmte

wat met proefdieren?

moeten geen voederzoekgedrag tonen want w gevoed op specifieke tijdstippen

geen ‘hofmakerij’ nodig want mannetjes en vrouwtjes worden gewoon samen in 1

kooi gezet

experiment: 2 vss rattenstrains uit labo-omgeving vrijgezet in omgeving →

duidelijke indicatie dat laboratten nog veel gedrag hebben van wilde ratten hoewel

ze dit nog nooit nodig gehad hebben

ratten zijn nieuwsgierig, willen wereld ontdekken die zo nieuw is voor ze

geboren en opgevoed in labo: kennen enkel kooien → komen in volledig nieuwe wereld

tonen na enkele uren gedrag dat ze nog nooit in kooi hebben vertoond → gedragingen

in genen die tijdens verblijf in labo niet nodig waren maar kunnen nu wél zo doen

Page 82: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

82 | P a g i n a

moeten nu zelf zoeken naar voedsel: kijken naar wat andere ratten doen en eten en leren

van hun + leren van elkaar

leren wat voor eten goed is en wat giftig is

in natuur vinden ze zelf wat lichaam nodig heeft en ontwikkelen specifieke eetlust en

proberen specifieke deficiënties aan te vullen

worden heel snel gewoon met omgeving

wél verschillend van wilde dieren: geen neofobie

wilde ratten blijven niet kalm als er mensenhand in buurt komt

laboratten blijven kalm rond mensen, makkelijker te vangen

vrijlaten kat: ratten merken gevaar direct op (zo snel ze kat ruikten, moesten hem zelf

niet zien) → wisten dat er iets was om van te schuilen

ZELFS als ze ze in labo nog nooit hebben gezien

dergelijke attitudes en gedragingen zijn

o genetisch bepaald

o stereotiep en speciesspecifiek

o niet of zeer moeilijk te veranderen door ervaring

dier is niet enkel afhankelijk van genetisch geprogrammeerde structuren die gedrag

definiëren

o kunnen kiezen uit repertoire gedragingen → welk gedrag uiteindelijk vertonen

o kunnen leren uit ervaring vb. leren wat eetbaar is en wat niet eetbaar is en resulteert in

buikpijn

Ethogram = complete lijst van specifiek gedrag

gedragsrepertoire: vastgesteld in ethogram

o actief gedrag

algemene activiteiten: exploreren, seksueel, …

‘onderhoudsgedrag’: drinken, nest maken, …

o inactief gedrag vb. slaap, alertheid, …

beschrijving gedragspatronen in termen van

o frequentie

o duur

o opvolging

Effecten van stress: interactie met omgeving

Interactie tss dier en omgeving

door exploratie: dier leert nieuwe omgeving ‘kennen’ → experiment van Tolman

o leert dat dieren niet enkel geleid w door simpele reflexen en gewoonten: gebruiken ook

kennis over territorium

o experiment: rat w op startpunt gezet in gang → gaat naar doel (met meestal iets lekkers)

na tijdje gaat dier rechtstreeks naar doel via gang 1

als hierna gang 1 w afgesloten: rat gaat via gang 3 want dier weet door exploratie dat

gang 2 hem nergens naartoe brengt

gedrag van dieren kan veranderen afhankelijk van locatie waar ze zich bevinden =

‘plaatsafhankelijk gedrag’

o vb. territoriaal gedrag in ratten: binnen specifieke regio (eigen territorium) w rivaal niet

getolereerd terwijl buiten die regio ander dier wel getolereerd w (vb. voedsel delen)

Page 83: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

83 | P a g i n a

als dier geplaatst w in nieuwe omgeving: endocriene veranderingen treden op die

vergelijkbaar zijn met ondergaan elektrische shock (erg stressvol)

wat voor mensen oppervlakkige verandering kan lijken: kan heel radicaal zijn voor dier

o veranderingen in ventilatie, hygiëne, verzorger (dieren kunnen gewoon w aan mens), …

o veranderingen in geur → reacties alsof dier in vreemde omgeving is gezet

o verandering in kooigenoten → enorme impact op sociale interacties en structuren want

sociale dieren

sociale dieren hebben genot uit interactie met elkaar en zelfs met mensen

o sociale contacten tss dieren en tss dieren en mensen: kan GZH en welzijn van dier sterk

beïnvloeden

o sociaal levende dieren: enkel in afzondering bewaren in uitzonderlijke gevallen!

indien dit echt nodig is: huisvesting op zo’n manier dat dier nog steeds anderen kan

horen, zien en ruiken

sociale isolatie is schadelijk voor sociale dieren

vb. volwassen muizen in isolatie → minder gentranscriptie voor oligodendrocyten in

prefontrale cortex (verantw voor emotioneel en cognitief gedrag)

dier kent niet enkel spatiale aspecten van omgeving maar leert ook over opeenvolgende

(successieve) gebeurtenissen in omgeving

o vb. verzorger komt kamer binnen → dier verwacht eten te krijgen

o dier heeft verwachtingen over gebeurtenissen in nabije toekomst → indien deze niet

gerealiseerd w: effect op emotioneel gedrag (stress)

vb. kippen die voedsel verwachten maar het niet krijgen

maken speciaal geluid: ‘gakelen’ (specifiek geproduceerd bij frustratie)

aantal keren gakelen per 15 minuten neemt toe met tijd vasten

worden zelfs agressief tov elkaar

Stress

voorspelbaarheid en manipulatie: veranderingen in omgeving zijn niet altijd voorspelbaar of

makkelijk te beïnvloeden

o als voorspelbaarheid of kans om situatie aan te passen vermindert: organisme verliest

grip op omgeving → stress

o experiment van Weiss

setup: 3 ratten in identieke kooi met draad aan staart, licht en wiel in kooi

ratten maken iets vss mee

kooi 1: licht kondigt elektrische shock aan, rat kan shock uitstellen door aan wiel

te draaien

kooi 2: elektrische shock onaangekondigd en kan niet uitgesteld w

kooi 3: geen shock

bloednames → meting stresshormoongehalte

rat die weet wat er komt en kan uitstellen: zelfde stressgehalte als controlerat

rat die geen idee heeft van wanneer shock komt: veel hoger stressgehalte

DUS niet ervaring van pijnstimuli veroorzaakt stress maar manier van

voorspelbaarheid en of het beïnvloed kan w

acute stress = status van organisme die optreedt bij plotse afname van voorspelbaarheid

en/of mogelijkheid om relevante veranderingen in omgeving te beïnvloeden

o vb. hond geconfronteerd met dreigend vertrek van verzorger

o reactie lichaam: dier voorbereiden voor ‘fight or flight’

hersenen en hypofyse: vrijlating adrenocorticotroop hormoon (ACTH) → stimulatie

bijniercortex tot toename productie corticosterone en cortisol

bijniermedulla: adrenaline en noradrenaline → voorname stimuli van stressrespons

toename bloeddruk en hartslag

constrictie bepaalde bloedvaten om bloedflow naar spieren en hersenen te doen

toenemen met afname bloedflow naar GI stelsel en interne organen

stimulatie lever voor aanmaak en vrijlating meer glucose (en cholesterol) in bloed

→ energie voor komende gevecht voor hart, spieren en hersenen

Page 84: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

84 | P a g i n a

o veranderingen in lichaam = respons aan stressvolle situatie

nut

toelaten van aanpassing

toelaten van overleving in gevaarlijke situaties

toelaten om te reproduceren

deze mogelijkheden w doorgegeven aan toekomstige generaties via DNA

o sommige individuen beantwoorden niet aan stress op manier die toelaat om aan te

passen

individuen die niet blijken te leren uit ervaringen

uiteindelijke gevolg: status van chronische stress

chronische stress = status van organisme die optreedt als relevante veranderingen in

omgeving niet kunnen voorspeld of beïnvloed w voor lange tijdsperiode

o reactie van lichaam: onderdrukking alle organen die betrokken zijn bij vertering, opslag

energie en groei of onderdrukking cellen

chronische stress: weinig maagzuurgehalte (hypochlorhydrie) en verminderde functie

van pancreas

want toename maagzuurgehalte stimuleert pancreas voor vrijlating alkaliene

enzymen → balanceren van zuurte

afname maagzuur en pancreasenzymen → slechte vertering en opname nutriënten

→ vitamine- en mineralendeficiënties mogelijk

langdurige stress beschadigt hippocampus en doet deze krimpen → minder capaciteit

om te herinneren (geheugen)

itt adrenaline: verbetert geheugen

geheugen w door milde stress verbeterd

maar extreme of chronische stress: ernstige beperking geheugen mogelijk

o experiment: rat bij jonge rat zetten → snuifelen en kennismaking

dan jonge rat weghalen en enige tijd later terugzetten → veel minder snuifelen omdat

rat jongere kooigenoot herkent

dan jonge rat terug weg halen → oude rat aan stress blootstellen → jonge rat er terug

bij zetten → re-introductie duurde veel langer

kwam terug overeen met eerste kennismaking

oudere rat was precies vergeten dat hij jonge kooigenoot al kende

omgevingsverrijking kan controleerbaarheid verbeteren → afname stress → beter welzijn

o vb. nestmateriaal, plateaus, buizen, …: nut

nest bouwen

verstoppen van aggressor

vermijden van te veel licht

o vb. primaten ipv kooien: volledige kamer (open ruimte omgeving) + beddingmateriaal +

speeltjes en houtmateriaal voor klimmen

dieren getraind voor medische behandeling, gaan normaal sociaal om met kooigenoten en zijn

getraind om rustig te reageren op verzorgers (zelfs cameraman gaat mee binnen in kamer

hoewel dieren hem nooit gezien hebben maar tonen toch geen agressie ofzo)

verzorgers dragen geen beschermende kledij (want dieren getest en negatief bevonden op

ziekten); dieren zijn rustig

Aanpasbaarheid en individuele verschillen

of dier kan omgaan met omgeving in bepaalde situatie: hangt af van vss factoren

o beschikbare middelen

o manier waarop vss fysiologische en neuro-endocriene systemen geactiveerd w: vindt

organisme dat stimulus bedreiging is voor homeostase of niet

o individu (belangrijke factor!)

2 extreme reacties mogelijk

o actieve copingstrategie: actieve pogingen om situatie te veranderen → ‘fight/flight’

verdedigen van territorium

vluchten als dominant dier in buurt is

o passieve copingstrategie: dieren doen niks om situatie te veranderen

Page 85: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

85 | P a g i n a

weinig of geen verdediging van territorium

rustig zitten in hoekje

strategie die gekozen w hangt af van genotype en ervaring van individu

o vb. elektrisch geladen baar in kooi

bepaalde ratten doen niks, gewoon wachten

andere ratten (actieve strategie): proberen baar te begraven in nestingmateriaal om

zo ervan af te geraken

Meten van welzijn: gebaseerd op

biologische parameters

o goede parameter: paargedrag (afname productiviteit)

als iets misgaat: w snel gemerkt in reproductie

o fysieke gezondheid

o fysiologische criteria: stresshormoon, immunologische status, …

o geluiden

vb. muizen en ratten produceren ultrasone geluiden → hangt af van situatie dier

relaxte dieren: 50 kHz

stress: 20 kHz

gedrag

o dieren moeten zelf kunnen kiezen wat ze liefst hebben → testen van voorkeur

dier start in centrale kooi: kan hieruit kiezen tss 4 systemen met vss huisvesting (of

licht, beddingmateriaal, grootte vd kooi, ventilatie, …)

fotosensoren in gangen meten waar dier vaakste komt en duur van bezoeken aan

iedere kooi → zo bepalen in wat voor omgeving dier gelukkigste is

o abnormaal gedrag: gedrag in acute stresssituatie is ‘conflictgedrag’

ambivalent gedrag: dier vertoont 2 types gedrag op zelfde moment

vb. hond die zich bedreigd voelt en zowel defensief is (blaffen) als onzeker/angst

(één poot omhoog, staart omlaag)

‘redirected’ gedrag (omgeleid gedrag)

omgericht gedrag: gericht naar ander dier / mens / iets anders (vb. kussen)

overspronggedrag: compleet verschillend gedrag

vb. 2 hanen die vechten en dan plots beslist ene dat hij op steen gaat pikken

o stereotiep gedrag: aanvankelijk ook conflictgedrag maar later meer geritualiseerd

vb. in staart bijten bij varkens

vb. in baren bijten bij varkens of zelfs paarden

vb. ‘ijsberen’

o cognitief functioneren: dieren hebben moeite om te functioneren of problemen op te

lossen wanneer ze in situatie zijn waarin ze niet comfortabel zijn

o latentietijd eten: dier dat niet op gemak is → duurt lang voordat het begint te eten

Standaardisering en welzijn

standaardisering van huisvestings- en fokcondities

o is essentieel voor reproduceerbaarheid van resultaten

o maar betekent ook limitatie in manier waarop dieren kunnen voorzien w in fysiologische

en ethologische noden

je kan nooit ieder individueel dier geven wat het exact wil

altijd zorgvuldige overweging maken van hoe gekozen huisvestings- en experimentele

condities dierwelzijn beïnvloeden

Page 86: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

86 | P a g i n a

Voederen van proefdieren

Belang van voedingsstatus

voedingsstatus van proefdier beïnvloedt

o groei

o reproductie

o respons op pathogenen

o welzijn

als voeding inadequaat of ongebalanceerd is: onderzoeksdata kunnen gebiased zijn

Types voedsel

Formulering van voedsel

Selectie van types en hoeveelheid ingrediënten

natuurlijke ingrediënten = natuurlijk product type dieet

o landbouwproducten vb. granen, melkproducten

o natuurlijke producten kunnen verschillen owv

seizoensvariatie

geografische verschillen

locatie van oogst of verschillen in contaminantia

teling op vss grond

vss weersomstandigheden

behandeld met vss producten of fertilizers

o 1 product bevat vss nutriënten → bij verandering 1 product kan dit effect hebben op vss

nutriënten

o voordeel: relatief goedkoop en beschikbaar van vss grote leveranciers

o 2 formules

gesloten formule = ‘minste kosten’: duur ingrediënt w vervangen door goedkopere

garandeert minimaal % van vet, as, proteïne en koolhydraten

lijsten van ingrediënten zonder exacte hoeveelheden te vermelden

nadeel: verschil mogelijk van reeks tot reeks

erg adequaat voor onderhoud, groei en reproductie

open formule: geeft hoeveelheid van iedere component en gegarandeerde analyse

(kwalitatief) van bereik iedere belangrijke component

meer herhaalbaar (maar nog wat variatie in actuele voedingswaarde)

o in situaties waar zelfs lichte variaties in dieet kritiek zijn: voldoende volume van enkele

reeks inslaan voor volledige experiment (opslag)

rekening houden met vervaldatum

semisynthetisch = semi-gezuiverd voedsel: meer verfijnd en beperkte set ingrediënten

o kwantiteit en kwaliteit van nutriënten zijn exact reproduceerbaar

vb. caseïne en sojabonen zijn bron van proteïne

vb. suiker en zetmeel zijn bron van koolhydraten

vb. plantenolie en varkensvet zijn bron van vet en essentiele vetzuren

o nog wat verschillen mogelijk vb. zetmeel kan sporen van lipiden bevatten, olie kan vss

vetoplosbare vitaminen bevatten

o vaak gebruikt in studies van specifieke deficiënties en excessen van nutriënten

synthetisch voedsel = gezuiverd (chemisch gedefinieerd) voedsel

o volledig van pure chemicaliën

indivudiuele aminozuren

chemisch gedefinieerde triglyceriden

essentiële vetzuren

o maximale controle over kwaliteit van ingrediënten

o gebruikt voor studies waarin strikte controle over nutriënten essentieel is

Page 87: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

87 | P a g i n a

Specifieke ingrediënten w aangegeven door sommige leveraars

sojabonen en alfalfa bevatten phyto-oestrogenen

o kunnen effect hebben op reproductiviteit, hormonale balans, kankerstudies (borst- en

prostaatkanker), CV aandoeningen, diabetes en botmetabolisme

o sojaboonolie bevat dit niet

vismaaltijden kunnen gemaakt w mbv chemicaliën (vb. NaCl) → soms interactie met

secundaire amines → vorming nitroamines: potente carcinogenen

alfalfa bevat chlororophyl: kan autofluorescentie doen toenemen, kan helderheid van

bepaalde optische scans verbeteren of verminderen

Voor- en nadelen van voedseltypes

gesloten

formule

open

formule

semi-

synthetisch synthetisch

goedkoop ++ + – – –

gemak formulering – – + ++

weinig variatie tss leveringen – + ++ ++

weinig variatie tss merken – + ++ ++

weinig verschil formulering vs analyse – – – + ++

weinig contaminatierisico – – + +

bio-beschikbaarheid – – + +

goede smaak ++ ++ – – –

contaminatierisico

o planten

eigen verdediging van planten tegen dieren (predators): mogelijk toxisch vb. tannine,

styrchnine, cyanide, …

antinutritionele stoffen (ANF)

verminderen efficiëntie verteringsenzymen vb. trypsine-inhibitoren

nadelige gevolgen op groei

slecht gebruik voedingscomponenten

discomfort

phyto-oestrogenen (vb. isoflavones in soya)

gelijkaardige structuur als oestrogenen

kunnen vss parameters beïnvloeden waarin oestrogeen betrokken is vb. reproductie

o extern geïnduceerde toxines: herbiciden, zware metalen

o botanische contaminatie

onkruid vb. Datura, nightshade

fungusinfectie in veld

problemen met schimmels: sommige hebben ook phyto-oestrogeenactie vb.

Aspergillus flavus en A. parasiticus produceren aflatoxine B

groeit op bijna alle substraten, zeker bij hoge vochtigheid en tropische tot

subtropische temperatuur

grote hoeveelheid kan leiden tot acute vergiftiging → overgeven, longoedeem,

buikpijn, coma, convulsies, dood

extreem carcinogeen

sterk mutageen en toxisch

o kwaliteitscontrole is heel belangrijk!

bio-beschikbaarheid van nutriënten

o vaak niet optimaal in voeding met natuurlijke ingrediënten

o 2/3e vd fosforsamenstellingen in voedsel: ovv fytaten

niet-herkauwers (vb. varkens): kunnen fytaten niet afbreken

te veel fytaat in mest en te veel fosfor in omgeving

enzym dat fytaten kan afbreken en fosfor vrijlaten = fytase

w toegevoegd aan voedsel

afname van 25% van fosfor in mest

Page 88: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

88 | P a g i n a

variatie in dieet

o bij uitvoeren experimenten vergelijkbaar met die van artikels: kan interessant zijn om

voedersamenstelling van die dieren te bekijken want kan erg variëren

dieet heeft duidelijk effect op experiment

o variatie mogelijk tss vss commerciële diëten

o zelfs ook groot verschil mogelijk tss wat in voedsel zou zitten volgens catalogus van

leverancier en wat er eigenlijk in zit

Voedsel ready-to-use

samenstelling

o variatie in ingrediënten (regio, oogst), verschil tss plantaardige en dierlijke stoffen

o verklaring van samenstelling

o geanalyseerde samenstellingen: nutriënten, contaminatie

o medische additieven (vb. AB, coccidiostatica) w niet toegelaten in dierenvoeder → moet

geproduceerd w in aparte productielijn

o houdbaarheid

3 maanden tot soms 6 – 9 maanden

vettig voedsel heeft kortere houdbaarheid dan niet-vettig voedsel

o informatie op label

voorbereiding

o gepelleteerd voedsel = ingrediënten samengedrukt aan temperatuur van 70 °C

o geëxpandeerd voedsel = voedsel gemaakt onder druk en hoge temperatuur mbv stoom

vnl voor katten, honden en primaten

niet vaak gebruikt voor knaagdieren want meer verspilling en duurder

voedsel moet koud, donker en droog bewaard w, niet bereikbaar voor wilde knaagdieren

o maaltijddiëten in droge condities → samenkoeken voorkomen

o gel of vloeibare diëten: koud om microbiële groei te voorkomen

fysieke vormen van voedsel: allen eigen voor- en nadelen

maaltijd pellet gel/vloeistof

gebruiksgemak ++ + –

opslag + + –

weinig stof – + ++

weinig morsen – + +

toevoegen stoffen mogelijk + – +

o als je echt pellets wilt gebruiken met toegevoegde stof: moet je aan producent vragen om

te doen voordat het gemaakt is

sterilisatie van voedsel

o autoclaaf: extra ingrediënten w erin gemixt omdat deel ervan verloren gaat tijdens proces

van autoclaveren

o gebruik γ-straling

Aanbevolen hoeveelheden nutriënten

Hoe kent men aanbevolen hoeveelheid?

schatting (verschil tss species)

vaak: maximale groei gebruikt als criterium

o vaak nadelig voor oudere dieren

Minimumnood = kleinste hoeveelheid nutriënt nodig om deficiëntie te voorkomen

om correcte keuze te maken in voederen: minimumnood moet gekend zijn

kleine toename in nood (vb. subklinische infectie) kan deficiëntie veroorzaken

o deficiënties in vitaminen, aminozuren, mineralen → serieuze problemen mogelijk

o tekort aan leucine

o tekort aan linolzuur (essentiële vetzuren)

huidproblemen

slecht werkend immuunsysteem

Page 89: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

89 | P a g i n a

malfunctie van hart en nier

o tekort aan vitamine D (rachitis): verstoorde absorptie van calcium → oa zwakke botten

o tekort aan vitamine B1 (thiamine)

spierbewegingen niet gecoördineerd

evenwichtsgevoel verloren

o tekort vitamine C (ascorbinezuur) → op buik liggen owv verzwakte spieren

o tekort aan magnesium → slechte groei en zwakke benen

o tekort aan koper → oa betrokken in huidproteïnen en haarkleur

exces kan ook serieuze problemen geven

o vb. alopecie in jonge muizen mogelijk tgv teveel aan zink in dieet

Factoren met invloed op nutriëntvereisten

genetische verschillen tss species, geslacht of individuen

levensstadium: dier heeft meer metaboliseerbare energie nodig tijdens

o groei

o zwangerschap

o lactatie

omgevingsfactoren

o afname temperatuur onder drempel van thermoneutrale zone

toename in nutriëntenvereisten

toename in voedselopname

o hoge temperatuur, verstoring, stress

afname in voedselopname → soms voeden met hogere nutriënteninhoud noodzakelijk

o huisvestingstype kan nutriëntennood veranderen

roestvrij staal kooi met vaste vloer: lagere nood aan zink (owv kooimateriaal)

als dieren beddingmateriaal inslikken: mogelijke bron van nutriënten en toxines

microbiologische status

o µO in darmtractus

darmflora produceert nutriënten (vb. vit K)

als faeces niet geconsumeerd w: nutriënten verloren → moet gesupplementeerd w

o kiemvrije dieren: geen microbiële symbiose

beïnvloedt dieetvereisten: aanpassingen in voedsel noodzakelijk

onderzoekscondities: experiment zelf kan veranderingen in voedselopname veroorzaken

o chirurgische procedures

o test stoffen die eetlust veranderen of niet lekker zijn (sondevoeding)

o stress/pijn

o experimenteel protocol dat voedselrestrictie vereist

interacties tss nutriënten

o hoeveelheid voedsel dat w opgenomen: vnl bepaald door energiedensiteit van voedsel

voedsel met hoge energie-inhoud: minder opname door dieren (want voldoet aan

energienood)

rest voedsel moet aangepast w in nutriënten → compenseren voor afgenomen inname

o sommige nutriënten hebben competitie met elkaar voor actieve resorptie door darmwand

owv zelfde transportmechanisme

als dieet ongewone samenstelling heeft (owv experimentele procedure): potentiële

effecten op andere nutriënten moeten overwogen w

Voeding en research

problemen

o als bepaalde symptomen optreden: voedsel moet gecontroleerd w en andere gebruikers

moeten gecontroleerd w

diarree

pathologische abnormaliteiten

afwijkingen in reproductie

slechte voedselinname

Page 90: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

90 | P a g i n a

o vraag: kunnen deze dieren verder gebruikt w in experiment, zijn data betrouwbaar?

voedingsmethode

o ad libitum voederen is vaak methode die gebruikt w bij knaagdier

niet altijd aan te raden

begrensde dieren leven langer: ad lib voeding bevordert veroudering van cellen

incidentie van chemisch geïnduceede tumoren hoger bij ad lib gevoede dieren

obesitas

incidentie kanker is hoger in ad libitum gevoede dieren, latentietijd is korter

incidentie nier- en/of hartaandoeningen hoger bij ad lib

sommige dieren w begrensd (‘restricted’) gevoed om obesitas te voorkomen

o als vss dieren in één kooi of hok samen w gehuisvest: gemiddelde voedselopname is lager

enkel dominante dieren eten veel → sommige andere dieren kunnen verhongeren

afzonderlijke huisvesting kan noodzakelijk zijn

o begrensd voeden

dieren eten ‘maaltijden’

w best gegeven tijdens nacht → voedselpatroon dicht bij natuurlijke situatie

als voedsel overdag w gegeven: dieren passen activiteitspatroon aan

activiteitspatroon van rat

o kleine knaagdieren eten 10x/dag bij ad libitum voeding → 8 porties tijdens donkere fase

activiteit neemt toe net voor donker

eten gebeurt tijdens donkere periode

activiteit neemt af net voor einde donkere periode

dieren zijn gesatureerd tijdens lichte fase

maagvulling neemt af tijdens dag

o maag van rat is leeg na 3 – 6 uur → als anesthesie nodig is: geef beetje voedsel om te

voorkomen dat rat in negatieve energiebalans gaat

knaagdieren: NIET nodig om voedsel en water te stoppen voor anesthesie

o kunnen toch niet overgeven

o vasten kan hypoglycemie, dehydratie en hypothermie veroorzaken

vnl muizen kunnen niet goed tegen vasten → nooit laten vasten nacht voor chirurgie

o is voldoende om voedsel enkele uren en water één uur voor chirurgie weg te nemen

o als dieren gevoed zijn met voedsel met weinig proteïnen: duurt langer om te herstellen

van anesthesie met barbituraten

als stof met slechte smaak oraal getest moet w (gemixt in normale voedsel): meeste dieren

eten minder ervan dan normale voedsel

o probleem als lichaamsgewicht belangrijke parameter is

o onaangename smaak en geur proberen maskeren: suiker toevoegen

o als dieren veel minder eten dan verwacht: denken aan fysiologisch effect van stof

geforceerde voeding (sondevoeding): effect van stof

pair-fed feeding: controle groep zal ook minder eten

Page 91: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

91 | P a g i n a

Gebruik alternatieve methoden

Inleiding

1959, Russel en Burch: “The principles of Humane Experimental Technique”

o iedere inspanning moet gedaan w voor 3 R’s

Replacement: vervangen dieren door niet-voelende alternatieven

Reduction: verminderen aantal tot minimum

Refinement: verfijnen experimenten om minimale pijn en stress te veroorzaken

o concept van 3 R’s w beschreven in artikel 24 vd Belgische wet van 1993

experimenten op dieren moeten strikt gelimiteerd worden

experiment mag niet uitgevoerd w als andere methode van bereiken resultaat zonder

gebruik van dier beschikbaar is

beetje contradictie: opzet van REACH

o regelgeving op chemicaliën (2007): meer info over mogelijke gevaren van chemicaliën die

we dagelijks tegenkomen

o resulteert in toegenomen gebruik proefdieren

alternatieven: vss motieven om alternatieven te gebruiken in vss gebieden van biomedisch

en veterinair onderzoek en educatie

o wetenschappelijke motieven

snellere resultaten

meer flexibel: variabelen en condities makkelijker te veranderen

replicaties makkelijker uit te voeren

minder fouten owv minder interindividuele variabiliteit

o ethische motieven: afname lijden en discomfort voor dieren

o economische motieven

proefdieren kosten veel voor aankoop en onderhoud

proefdierexperimenten zijn vaak tijdrovend

vaak beter geaccepteerd door publiek

alternatieven hebben lagere complexiteitsgraad dan proefdierexperimenten

o complexiteit van proefdier → veel factoren kunnen uitkomst van experiment beïnvloeden

o is zowel sterkte als zwakte van alternatieven

igv gebruik slechts 1 celtype voor testen stof: geen idee over wat interactie is met

andere celtypes en compleet in vivo systeem

DUS kan volledig andere respons geven in vivo

geen idee over metabolisme en biokinetica stof (welke metabolieten w gevormd, zijn

deze toxisch?)

Replacement

In vitro onderzoek: cel- en weefselcultuur

celorganellen, cellen, weefsels en organen in celcultuur

o creatie omgeving die normale fysiologische situatie nadoet

vb. cellen brengen specifieke (humane) receptor tot expressie: receptorbindende

studies voor screening GM

invloed andere celorganellen, weefsel en organen w omzeild

o vb. testen voor mogelijke celschade

vroeger veel dieren nodig → nu maar aantal dieren: weefsel/organen/cellen van verkrijgen

o vb. vroeger ± 4500 Java-apen per jaar nodig voor poliovaccin → nu maar 3 – 4 per jaar

huidirriterende eigenschappen

o 1944, Draize test: eerste test voor screening naar huidirritatie

stoffen toegediend op (geschoren) rug van konijnen → gecontroleerd na 24 uur

verboden sinds 2001!

o andere mogelijkheden: meerlagige menselijke huid

vb. EpiDermTM of (EPI-200) EPISKINTM

vss manieren om schade te meten in deze testen

Page 92: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

92 | P a g i n a

cellen onderzoeken onder microscoop

membraanschade bepalen door lekken enzymen

inflammatie bepaald door vrijlating interleukines

resultaat w accuraat gemeten

itt proefdierstudies: schatting van graad zwelling of roodheid

o dermatitis door contact met irritantia: R38 onder Europese wetgeving

RNA

noodzakelijk voor productie proteïnen

noodzakelijk voor overleving cel

erg onstabiel en w snel afgebroken door enzymen: als cel sterft is geen RNA over

binnen aantal uren

meten van irriterende eigenschappen van product = tijd van blootstelling noodzakelijk

voor celdood te verkrijgen

keratinocyten dood in 4 uur = sterk huidirriterend (R38)

keratinocyten dood in 24 uur = redelijk irriterend (R38)

keratinocyten dood in 48 uur = zwak irriterend

geen dood keratinocyten na 48 uur = niet irriterend

meest betrouwbare alternatief voor huidirritatietests: mensen

erg strikte voorwaarden!: stof mag heel duidelijk niet

kanker veroorzaken

allergie veroorzaken

permanente schade op andere manier veroorzaken

→ veel stoffen uitgesloten

stoffen die toegelaten zijn: getest op voorzichtige manier

irritatie na 30 minuten of niet

irritatie na 1u, 2u, 3u en finaal 4u

voordelen van in vitro systeem

o erg weinig dieren nodig

o homogeen en daarom betrouwbaar substraat voor experiment

nadeel

o geen informatie over verdeling over lichaam (biokinetica)

o geen informatie over metabolisatie en effect van metabolieten (biotransformatie)

Gebruik gewervelden in vroege stadia van ontwikkeling: embryo

embryo

o erg jonge, niet volledig volgroeide dieren in vroeg stadium ontwikkeling → zenuwen nog

niet ontwikkeld → geen pijnperceptie

o momenteel gebruik van embryo’s van

kip

ratten

kikkers

vissen

o nieuwe Europese richtlijn van 2010 en KB: anesthetica nodig bij foetale vormen van

zoogdieren (want kunnen wel pijn voelen)

ratembryo’s van 9 dagen oud

o w uit uterus gehaald → cultuur in vivo

o toediening mogelijk carcinogene of toxische stoffen → deformaties van embryo

specifieke embryotoxiciteit: specifiek effect op 1 of gelimiteerd aantal organen

veralgemeend effect op embryo: veralgemeende retardatie

CAM test = chorioallantoic membrane test

o tot incubatie dag 9: embryonische differentiatie van CZS van kip is onvolledig → geen

pijnperceptie

eieren geïncubeerd voor 9 dagen

o dag 10: CAM blootgesteld en teststof toegepast

na 20 seconden blootstelling: spoelen CAM

Page 93: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

93 | P a g i n a

CAM geëvalueerd voor ontwikkeling irritant-eindpunten op vss tijdsstippen na spoelen

hyperemie

bloeding

coagulatie

o ook gebruikt voor tumoronderzoek

primaire tumorgroei

lokale invasie

intravasatie

angiogenese

Gebruik lagere organismen

ongewervelden met simpele lichaamsstructuur vb. bacteriën, insecten, …

o minder ontwikkeld zenuwstelsel → voelen (bijna) geen pijn

o tot nu: enkel gewervelde dieren in wetgeving → nieuwe Europese richtlijn van 2010: ook

sommige ongewervelden w beschermd

bewustzijn mogelijk groter in sommige ongewervelde levensvormen

cyclostomen vb. lamprei

koppotige weedieren vb. octopus

decapode schaaldieren vb. krab en kreeft

anesthesie en analgesie nodig om pijn en lijden te verminderen

pyrogene testen in konijnen: koorts als ongewenste bijwerking medicatie

o IV inoculatie met finale product of extracten ervan

lichaamstemperatuur w gemonitord voor bewijs febriele respons

koorts krijgen is niet aangenaam voor dieren

o alternatief: LAL test = Limulus Amoebocyte Lysate test

gebruikt blauwe bloed van degenkrab (Limulus, E: horseshoe crab) → na bloedname w

krab ongedeerd terug in wild gelaten

amoebocyten uit bloed w geïncubeerd met kleine hoeveelheden teststof

bloed klontert als bacteriële toxines aanwezig zijn

bloed van één krab kan vss levende konijnen vervangen

nadeel: LAL test is niet perfect → valse resultaten mogelijk (reactie op andere zaken

dan endotoxines)

o status

LAL test wetenschappelijk gevalideerd en geaccepteerd door veel regulerende

authoriteiten

konijn pyrogeniciteit richtlijn bestaat nog voor gebruik in omstandigheden waar LAL

test niet geschikt is

Audiovisuele hulpmiddelen: vnl voor educatie

video’s: experimenten die ieder jaar w gedaan door studenten → door filmen moeten ze niet

altijd experimenten met levende dieren doen

computerprogramma’s en simulaties

o dissectie

o interactieve computerprogramma’s voor leren bepaalde processen en technieken

Organen van dode dieren of mensen

slachthuis vb. varkensorganen, koeienogen, kippenogen

o vb. Draize eye test (oogirritatietest): ogen van koeien of kippen

o deze dieren w geslacht voor vlees dus geen extra dieren nodig voor tests

leren hechtingstechnieken

testen van systemen vb. perfusiesystemen voor levertransplantatie of longtransplantatie

minimaal invasieve chirurgie simulatie met organen

o laparoscopie oefenen mbv ‘black box’: orgaan eronder leggen met camera erop gericht →

kijken naar orgaan op scherm (leren op dood weefsel voordat men op levende dieren oefent)

Page 94: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

94 | P a g i n a

Andere alternatieven

gebruik menselijke vrijwilligers (vb. cosmetica)

hechten: gebruik binnenste van fietswiel, speciaal gemaakte plaatjes, stukje vlees, …

artificiële dieren

o Koken rat: bloedname van staart leren of sondevoeding leren

o PVC rat: injectie of cannulatie leren

veeartsstudies: ‘feeling the cow’ → model van achteruiteinde van koe en ook darmen

(plastic)

artificieel gastro-intestinaal systeem

o alle buizen staan voor bepaald deel GI systeem: maag, duodenum, jejunum, ileum

o ieder heeft specifieke enzymen en pH → kan gebruikt w voor bepalen hoe bepaalde

stoffen zich gedragen in specifieke delen vh GI systeem

Reduction: veel mogelijkheden

ethische overweging = eerste maar zeer belangrijke stap in voorbereiding experimenten

o op voorhand overwegen wat men plant + ethische beoordeling maken → onnodige

dierenproeven voorkomen

o onderzoeksvoorstel w beoordeeld door Ethische Commissie (belangrijke rol!) vb. geen

procedures die onnodige pijn veroorzaken

verbeterd design van experimenten (statistieken)

o idealiter: aantal dieren is minimum dat overeenkomt met doel van experiment

niet te veel dieren want is verspilling

niet te weinig dieren want dan onbevredigende resultaten → experiment herhalen

o goede inschatting maken over hoe veel dieren per groep nodig zijn (statistisch

programma) om betrouwbare resultaten te krijgen

pilot studie met beperkt aantal dieren

o kan indicatie geven of studie meer dieren geschikt is

o belang pilot studie: men wou minivarken (Göttingen) gebruiken voor cariësonderzoek

idee was dat je ze alles kon voeden wat mensen eten: snoep, sandwichen, warme

maaltijden, …

pilotstudie toonde geen effect op tanden, geen cariës zelfs na vss maanden

pH in mond daalde niet onder kritische pH om cariës te ontwikkelen

dus hebben ander dier gekozen (als ze dit vanaf begin met heel veel minivarkens hadden

gedaan, was dit verspilling geweest)

o preliminaire data van pilot studie kan indicaties geven voor beter gebruik dieren, andere

humane eindpunten, andere methoden (vb. minder invasief)

delen van dieren

o als één onderzoeker bepaald deel (vb. hartspier) nodig heeft: andere onderzoeker kan

ander deel (vb. lever) gebruiken → zelfde dier hiervoor gebruiken

cryopreservatie

o invriezen cellen of embryo’s in vloeibaar stikstof voor bewaring

o hierdoor geen nood om dieren te blijven fokken gewoon om strain te behouden

o vb. kolonies muizen die nog niet direct w gebruikt in onderzoek maar nog te kostbaar zijn

om allen te euthanaseren

niet blijven fokken om strain te behouden (want dan ook veel euthanasie nodig)

cryopreservatie → ingevroren embryo's gebruiken als je strain terug wilt gebruiken

mathematisch model van structuur-activiteit relatie en computerbeelden: modeleren van

biochemische, fysiologische, farmacologische en toxicologische processen

o stoffen vinden die geschikt zijn als GM

model start van gekende stoffen met gekende eigenschappen

computer past stof aan en simuleert → uit simulaties w stoffen gekozen en getest in

culturen → interessante stoffen verder onderzocht en later getest in dierenmodel

verbeterde opslag, uitwisseling en gebruik van beschikbare informatie

o literatuurstudie

o doorgeven negatieve en niet-gepubliceerde resultaten

Page 95: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

95 | P a g i n a

w nu vaak gewoon niet gepubliceerd → rest van wetenschappelijke wereld komt nooit

achter resultaten

DUS ook publiceren: wereldwijde kennis van onderzoek → veel experimenten die al

ooit gedaan zijn w niet meer herhaald dus minder gebruik proefdieren

o databanken beschikbaar

BPAM = Belgisch Platform voor Alternatieve Methoden

promotie alternatieve methoden

aanmoedigen ontwikkeling en validatie alternatieve methoden

creatie besef van ethische dimensie van dierproeven

aandringen op introductie gevalideerde alternatieve tests in nationale, Europese en

internationale wetgeving

AltTox.org: niet-dieren methoden voor toxiciteittests

NKCA: Netherlands Knowledge Centre on Alternatives to animal use

Norina Database of Alternatives

3R Research Foundation Switzerland

FRAME: Fund for Replacement of Animals in Medical Experiments

telemetrie

o implanteren transmitter → vss metingen aflezen op externe ontvanger

bloeddruk

hartslag

lichaamstemperatuur

ECG

o voordelen

dieren kunnen over langere tijdsperiode opgevolgd w

ieder dier is eigen controle

gebruik van GLP = Good Laboratory Practice

o richtlijnen en regels moeten gevolgd w

zeggen wat je doet (/wil doen)

doen wat je gezegd hebt

toon wat je gedaan hebt

o sleutelwoorden

reconstructie mogelijk

tracing mogelijk

o duidelijke documentatie alle specificaties van dieren en producten die gebruikt zijn in

experiment

welke dieren + geslacht + leeftijd

leverancier van dieren

vloeistoffen + combinatie + concentratie

→ voorkomt verspillen proefdieren door voorkomen duplicaten

combinatie van methodes

o vb. toxiciteit van cytostaticum: combinatie vss alternatieven om minder dieren te gebruiken

doxorubicine veroorzaakt hartschade die niet direct duidelijk is maar pas na vss jaren

stresssituaties vb. arbeid

transformeert zuurstof in erg reactieve vorm → peroxidatie veroorzaakt schade

flavonoïden zijn chelator (vangt vrij Fe2+) en antioxidant → voorkomen schade?

computermodellen: redoxpotentiaal 1000 ‘kandidaat’ stoffen meten → selectie 100-tal stoffen

in vitro: muizenhart in orgaanbad met elektroden → screening en extra selectie gekozen

stoffen

in vivo testen: via telemetrie w cardiogram genomen voor test toxiciteit

voordeel: muis is eigen controle

ST-interval neemt dramatisch toe na behandeling met doxorubicine maar w voorkomen

door flavanoid

erg goed werkende stof is gevonden (monoHER): w nu getest in klinische studies

o teratogeniciteit testen

thalidomide (jaren '50 - '60): softenon hielp zwangere vrouwen om beter te slapen en

minder nausea te hebben 's ochtends

Page 96: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

96 | P a g i n a

MAAR door product: veel baby's zonder of met heel korte armen en benen geboren

probleem: was getest op dierenmodellen maar nooit op zwangere dierenmodellen →

had moeten gebeuren

medicijnen moeten getest w voor teratogeniciteit → pre-screens: embryonische cellen,

kipembryo, kikkervisjes, ratfoetussen of Hydra (gerelateerd aan zee-anemones en kwal)

stoffen geïdentificeerd als potentieel teratogeen: verlaten in vroeg stadium dus niet

in dieren testen

goed voorbeeld van gebruik technieken voor reductie (ipv vervanging)

Refinement: “Happy animals make good science”

huisvesting, verzorging, gezondheid en normaal gedrag

o goede verzorging dieren kan ziekte en dood voorkomen

o aandacht voor noden van dier zorgt voor toename welzijn

omgevingstemperatuur, vochtigheid, ventilatie, …

kooiverrijking → tonen speciesspecifiek gedrag

goed getraind personeel

o training en vorming dierenverzorgers, biotechniekers en projectleiders

manipulatie dieren op correcte manier

noden kennen van dier

zien dat er niets mis is met dier

o preventie verkeerd gebruik experimentele technieken die discomfort kunnen veroorzaken

pijncontrole, anesthesie en euthanasie (heel belangrijk!)

o gebruik gepaste pijncontrole en anesthesie

ontdekking anesthesie: was heel belangrijk voor verfijnen dierenexperimenten

rond 1840: eerste pt’en chirurgie onder anesthesie

Engeland: anesthesie dieren al verplicht bij wet in 1876

o bepalen en in praktijk gebruiken van humane eindpunten

o euthanasie

door getraind personeel

methode aangepast aan species: snel en pijnloos

omgevingsverrijking aanbieden

o nut

afname stress

toename species-specifiek gedrag

o simpele dingen vb. verscheurd papier, speeltjes, …

niet-invasieve methoden

o CT-scan (computed tomography) of CAT-scan (computed axial tomography)

pijnloos

nadeel: hoge stralingsdosis

bij langdurige opvolging (vb. 6 maanden) kunnen tumoren ontwikkelen

vnl gebruikt voor weefsel met hoge densiteit (vb. bot) → zeer mooie beelden mogelijk

van gewrichten

o PET-scan (Positron Emission Tomography) = nucleaire beeldvormingstechniek → gebruik

van exogeen contrast (tracer)

verval van tracer resulteert in emissie 2 fotonen die gedetecteerd w in 2 richtingen

erg sensitief maar slecht anatomisch detail → meestal gecombineerd met CT-scan

FDG-PET: FDG w opgenomen door cel → fosforylatie door tumorweefsel → effect

behandeling kan opgevolgd w door PET-scan op vss tijdstippen

traceren genexpressie in vivo door receptorgenen die detecteerbaar zijn mbv PET (vb.

tymidinekinase) → opstapeling probe in cel is rechtstreekse indicatie voor mate van

genexpressie

o bioluminescentie beeldvorming

luciferase enzym (vuurvliegjes): kan gebruikt w als receptorgen → als gen tot

expressie komt: ook luciferase tot expressie → licht

subtraat luciferine moet enkele dagen voor scan intraperitoneaal toegediend w

Page 97: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

97 | P a g i n a

luciferine + ATP + O2luciferase→ oxyluciferine + AMP + PPI + licht

voordelen

snelle techniek

maar lichte sedatie nodig

nadeel: O2 nodig dus werkt niet in necrotisch weefsel

hiermee kan je ook tumoren opvolgen

o MRI (magnetische resonantie imaging) en MRS (magnetische resonantie spectroscopie)

w uitgevoerd in sterke magneet

polarisatie van atomische nuclei in lichaam door magneet

geeft anatomie, morfologie en functie

MRI-scan

indiceert vb. vetafzetting en oedeem in weefsel

pathologische toestanden veroorzaken veranderingen in fysieke of chemische

toestand van water in lichaam vb. verval van membranen, verval myeline in MS

voordeel

zelfde dier kan gevolgd w voor, tijdens en na behandeling

soms genotypering mogelijk zonder dissectie of DNA-name (vb. verschil tss nier

normale wild-type muis en uricase knockout muis)

metabolieten gemeten door MRS-scan: volgen van ziekteproces

Conclusie

vereisten alternatief

o minstens even goed als systeem dat het moet vervangen

o tegemoet komen aan formele validatiecriteria

binnen zelfde labo

tss vss labo’s (inter-laboratory evaluation): reproduceerbaarheid

o complete evaluatie

o geaccepteerd door gebruikers en overheid

belangrijk om te herinneren

o nadenken over gebruik alternatieve methoden

o bewust zijn dat

vss mogelijkheden bestaan voor reductie aantal gebruikte dieren

zelfs kleine dingen kunnen leiden tot beter leven voor proefdieren

o respect voor proefdieren waarmee men werkt

eigenlijk zijn er 4 R’s

o Replacement

o Reduction

o Refinement

o Responsibility

Page 98: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

98 | P a g i n a

Ethiek

Filosofische achtergrond

Sinds 1970: debat over morele status van dieren

Traditioneel: “moderne” ethiek = extreem humanocentrisch / antropocentrisch

Emmanuel Kant: “Aufklärung” (UK: ‘enlighted modernity’)

o fundamenteel idee: mensen als persoon hebben intrinsieke waarde

intrinsieke waarde enkel bij mensen want is gelinkt aan mogelijkheid om autonoom

persoon te worden

daarom mag je nooit menselijke wezens gebruiken als ‘middelen om doel te bereiken’:

je moet mensen altijd zien als doel voor zichzelf

DUS geen slavernij meer

aanvankelijk puur theoretisch maar geleidelijk aan ook in praktijk

mensen zijn ‘subjects’

o niet-menselijke wezens hebben geen intrinsieke waarde: enkel ‘instrumentele waarde’

maar mensen dus volledig geen instrumentele waarde meer → emancipatie, vragen

voor autonomie

dieren zijn ‘objecten’, ‘dingen’, ‘instrumenten’

o deze antropocentrische positie legitimiseert ieder soort dierengebruik

doden voor voedsel/vacht

jagen

gebruik voor onderzoek en educatiedoelen

onderzoek naar efficiëntie in intensieve veeproductie

o nu is er ‘late moderniteit’ of ‘postmoderniteit’

mensen hebben intrinsieke waarde

niet-mensen

kunnen instrumentele waarde hebben

respect voor

wildernis

niet-instrumentalisatie technieken

Scala naturae: ‘Grote keten van het zijn’ (1579)

o vaste orde in natuur

bovenaan orde in natuur: enkel geest

onderaan orde in natuur: enkel materie

volgorde van boven naar onder

God

7 categorieën van engelen

koning, prins, nobelen

gewone mens

vogels, wilde dieren, huisdieren

bomen, …

o tot Darwin was dit geaccepteerd als hét idee over natuur

o wat leer je hieruit?

positie van koning = premodern (predemocratisch)

intrinsieke waarde van mensen erkennen: door erkennen 2 soorten rechten

individuele vrijheid voor iedere mens

belangrijkste (volgens liberale politieke filosofie)

beschermen privacy, recht op vrije meningsuiting, geloofsvrijheid, democratie, …

socio-economische participatierecht

vnl naar voor geschoven door

Karl Marx

later door socialisten en marxistische bewegingen

Page 99: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

99 | P a g i n a

recht op werk, recht op educatie, recht op gezondheidsvorg, recht op eten, …

man als dusdanig is gemixt wezen: geest en lichaam

geest → bewustzijn, hersenactiviteit

materie → lichaam, fysiek, …

in link tss christelijkheid en moderniteit: idee groeit dat wat mens ‘persoon’ maakt → niet

naar lichaam kijken maar naar ‘top’ kijken

o dus je moet naar religie kijken, hersenen gebruiken

o ontwikkeling van geest door onderwijs, onderzoek, …

→ dualisme: verklaart waarom alles onder mens geïnstrumentaliseerd kan worden

Na Darwin: vaste orde (Scala naturae) kon niet langer aangehouden w

integratie van wetenschappelijk wereldbeeld en dominantie van evolutionaire biologie →

vroegere dualisme komt tot einde

primaten

o menselijke apen (dieren dichtste bij menselijk wezen): hebben ook intrinsieke waarde

dit zijn orang-oetan, chimpansee, gorilla en bonobo

hierop mogen geen proeven meer gebeuren

o niet-menselijke primaten?

enkel Katholieke universiteiten in Be gebruiken niet-menselijke apen

goede argumenten hiervoor mogelijk

andere universiteiten hebben dit vroeger gedaan maar nu gestopt

dierenwelzijnsorganisaties proberen hier nu ook verbod op te krijgen (dus weer keuze

voor dieren die dichtste bij mensen staan)

itt antropocentrisme: nieuw wereldbeeld is ‘zoöcentrisme’ → dieren hebben morele status

o vnl gecentreerd voor gewervelde dieren: discussies over bewustzijn en zelfbewustzijn

is er verschil tss niet-menselijke dieren en mensen?

zijn mensen dan ook geen dieren?

o pathocentrisme

o openen discussie over ‘menselijke chauvinisme’ want antropocentrisme = ‘speciesisme’ =

soort van racisme

alle traditionele argumenten voor superioriteit van mensen (mens als ‘rationeel’):

onder discussie

vb. taal, symbolische interactie

vb. zelfs moraliteit

niet enkel mensen maar ook (sommige) dieren hebben intrinsieke waarde: w gezien

als delen van ‘morele gemeenschap’ → ‘morele objecten’

morele objecten: iemand anders moet verantwoordelijkheid voor ze nemen

mens heeft volledige autonomie in Be (stemmen, autorijden, informed consent, …)

op leeftijd 18 j → daarvoor ‘morele objecten’

iemand anders moet verantwoordelijk voor hun nemen → niet ‘informed consent’

maar ‘proxy-consent’ (er is proxy die moet akkoord zijn)

andere vormen consent

vb. orgaandonatie

specifieke toestemming geven = informed consent

‘presumed consent’

belangrijke mensen, boeken en organisaties in dit kader

o R. Harrison: Animal Machines: The next factory farming industry (1964)

o R. Ryder: Victims of Science (1975)

o P. Singer’s pathocentrisme: Animal liberation (1975)

Grieks: ‘pathos’ = capaciteit voor emotie, lijden, geluk, … hebben

Singer refereert naar J. Bentham (1789): gezien als vader van traditionele utilitarisme

schreef over Franse revolutie op neerhalende manier: beschuldigde Fransen voor

feit dat ze eindelijk hadden ontdekt dat ‘intrinsieke waarde’ zonder kijken naar

huidskleur, etniciteit, … bestaat

Page 100: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

100 | P a g i n a

‘is het vermogen van redeneren of vermogen van redevoering’ → wie geven we

intrinsieke waarde en wie niet?

vraag is niet kunnen ze praten of redeneren maar is “kunnen ze lijden?”

DUS alle dieren die CZS hebben → dieren die pijn kunnen voelen en eronder

lijden met impact op dier zelf

Singer gebruikt woord van ‘voelende dieren’ (sentient) → iedere entiteit die pijn,

discomfort en vormen van plezier kunnen voelen (‘sentiency’): moeten

geïncludeerd w voor ethische overweging

ethiek van dierenonderzoek: “u zal niet doden” (‘Thou shall not kill’) → ieder sentient

wezen (met CZS): 4 categorieën

pijn

lijden

discomfort

blijvend letsel

o T. Regan: Animal rights (1974)

deontologie (Regan) en theologie → proportionalistische ethiek: NO-UNLESS politiek =

u zal geen dieren gebruiken/instrumentaliseren behalve…

o één vd belangrijkste dierenwelzijnsorganisaties in Be: GAIA

voorzitter hiervan heeft thesis geschreven over P. Singer

GAIA = Global Action in the Interest of Animals

extreme organisaties zijn tegen iedere soort van dierenexperiment

o abolitionistisch standpunt: dierproeven is zelfde als slavernij

o voor sterke zoöcentristen: principe van gelijkheid → rat = hond = varken = kind = …

bij gebruik dieren voor wetenschappellijke doeleinden: kijk op dierenrechten is

categorisch abolitionistisch (PETA, ADC)

Regan: “Lab animals are not our tasters; we are not their kings. Because these

animals are treated routinely, systematically as if their value were reducible to their

usefulness to others, they are routinely, systematically treated with lack of respect

(…). This is just as true when they are used in trivial, duplicative, unnecessary or

unwise research as it is when they are used in studies that hold out real promise for

human benefits”

o EU Richtlijn: verdedigt dit niet maar je ziet beweging wel wat

nr 33: niet-menselijke primaten, honden en katten: staan apart

voor vss redenen

niet-menselijke primaten: evolutionair argument

honden en katten: veel mensen hebben deze dieren thuis → vinden het

contradictief dat deze dieren zo close bij hun zijn en dan toch proefdier

deze dieren moeten bestand hebben met persoonlijke geschiedenis, moeten

geïndividualiseerd zijn

niet volledig abolitionistisch maar democratie zorgt er voor dat we er dichter bij komen

(niet enkel voor humane primaten want is al verboden maar ook andere categorieën)

veel discussie

o pro speciesisme: er zijn grote verschillen tss mensen en dieren (rationaliteit, autonomie,

cultuur, ethisch gedrag, taal, …)

o contra speciesisme: in welke mate zijn deze eigenschappen exclusief menselijk?

ethologisch argument: dieren zijn sentiënte wezens

erkennen dat dieren pijn kunnen lijden en gekwetst kunnen worden

erkennen dat dieren dingen kunnen herinneren

filosofisch argument: meer mogelijkheden hebben = meer waarde hebben?

dit was geval in premoderne periode vb. koning was meer dan mens

dit verdwijnt in moderne tijd (~mensenrechten)

Frans de Waal: natuurlijke wortels van moraliteit

o vss boeken gemaakt over moraal gedrag in dieren

o TED-talk: zie online

Page 101: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

101 | P a g i n a

Proportionistische standpunt = ‘tussenin positie’

conclusie is dat als je tegenwoordig experimenten wil doen: no-unless positie innemen

hangt wat af van standpunt dat je voor ogen hebt

o geen sterke antropocentristen / zoöcentristen maar werken met matige antropocentrische

en/of zoöcentrische argumenten

o in rekening brengen van vss argumenten

wat voor belangen staan op spel?

fundamenteel = belangrijker

triviaal = minder belangrijke belangen → exclusie dieren uit onderzoek als

menselijke belangen als triviaal w gezien door Ethische Commissie

alle soorten belangen v dieren zijn minder belangrijk dan basis menselijke belangen

dus als fundamentele / basis menselijke belangen op spel staan: kan wél → wat

verbreding van toepassing

voorkomen van

brutaliteit

alle onnodige lijden aan dieren

replace en refine indien mogelijk!

anesthesie en analgesie gebruiken

proportionele middelen

minimumaantal dieren gebruiken

dieren gebruiken met laagste capaciteit voor pijn, lijden, discomfort of blijvend

letsel

zo weinig mogelijk pijn, lijden, discomfort of blijvend letsel veroorzaken (vb. zo

kort mogelijk experiment)

kosten-baten analyse van dierenexperimenten of afweging maken: deel van

toelatingsprocedure (is consequentie van no-unless)

vb. gebruiken paarden voor plezier waarbij ze benen kunnen breken (en daardoor

euthanasie nodig) = disproportioneel

vb. rituele slachting → disproportioneel?

mensen moeten brutaliteit voorkomen → euthanasie met humane eindpunten

(‘mercy killing’) is daarom ontwikkeld

vb. moslims, joden, … → geen verdoving bij doden

is tegen Europese wet

obv religieuze vrijheid: momenteel veel discussie over uitzondering op regel?

vb. toxiciteitstesten in cosmetica → disproportioneel

vb. vacht → disproportioneel

Dierenwelzijn

traditionele dierenbeschermingsbewegingen: vermijden van ONnodige

o mogelijke wreedheid (brutaliteit)

pijn en kwetsuren

gezondheidsschade

verwaarlozing van dieren

o slechte behandeling

Thomas (13e E) / Kant (18e E): antropocentrische motieven voor vermijden wreedheid:

mensen handelen humaan, niet als bruten (vb. euthanasie)

vss begrippen voor dierenwelzijn

o functioning school (antropocentrisch standpunt)

dierenwelzijn = creatie beste condities voor optimale functioneren

doelen kunnen verschillen vb. voedselproductie, huisdier, experimenteel

kijken naar

gezonde dieren

preventie van ziekte en kwetsuren

vleeskuikens

preventief gebruik antibiotica?

Page 102: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

102 | P a g i n a

voedselconversie, vlees, melkproductie, …

afwezigheid negatieve stress

toename dierenwelzijn = groei, goede reproductie, normaal fysiek functioneren, hoge

graad fitheid/aanpassingsflexibiliteit

o behavioral school (zoöcentrisch standpunt)

dierenwelzijn = respecteren van dierspecifieke karakteristieken (volbrengen natuurlijke

gedragsbehoeften)

er is duidelijke parallel

autonomie voor mensen (vrijheid, mensenrechten)

dieren: minstens dierspecifieke karakteristieken mogen uitdrukken

EU Richtlijn

accommodatie en zorg van dieren moet gebaseerd zijn op specifieke noden en

karakteristieken van species

gepaste socialisatie (vb. verbieden batterijkooien)

aandacht voor

natuurlijke omgeving en gedragsrepertoire

specifieke gedragsnoden

‘telos’ van dieren (Rollin)

verrijkte omgevingen

o feelings school (zoöcentrisch standpunt)

welzijn: niet-lijden, plezier en fun hebben, gelukkig zijn

wat voelen dieren (subjectief)?

afwezigheid negatieve subjectieve emoties = lijden

aanwezigheid positieve emoties: plezier, geluk, genieten

o integrity school (zoöcentrisch standpunt)

dierenwelzijn = respecteren fysieke en mentale integriteit van dieren (‘telos’)

voorbeelden

mogen we dieren genetisch modificeren?

geforceerd voederen mag niet meer

Colruyt verkoopt geen vlees meer van gecastreerde dieren

naakte kippen = ook integriteitsbeschadiging

o robustness school

probeert hoge productiepotentiaal te combineren met weerstand aan externe stress en

soort gebalanceerde fysiologische status

vb. kuikens die gemaakt w voor vlees: moeten binnen 30-tal dagen gedood worden

omdat ze anders te zwaar zijn voor hun poten (dus niet erg robuuste dieren)

er is ook herformulering van Five Freedoms (1965) door John Webster: in Europese actieplan

van 2006 – 2010 → focust op gezondheid en gedrag

o vrijheid van dorst, honger en malnutritie: door gemakkelijke toegang tot vers water en

dieet voor volledige GZH en kracht te bewaren → non-maleficence (niet schaden)

o vrijheid van discomfort: door voorzien geschikte omgeving inclusief schuilplaats en

comfortabele rustruimte → non-maleficence

o vrijheid van pijn, schade en ziekte: door preventie of snelle diagnose en behandeling →

non-maleficence

o vrijheid tot expressie natuurlijk gedrag: door voorzien voldoende ruimte, goede

faciliteiten en gezelschap van dieren van eigen soort → beneficence (weldadigheid)

o vrijheid van angst en stress: door verzekeren condities die mentaal lijden voorkomen →

beneficence

nieuwe strategie voor bescherming en welzijn van dieren 2012 – 2015: aantal belangrijke

punten

o exploreren van mogelijkheid van versimpeld EU wetgevingskader dat volgende zaken

includeert

kader voor verbetering transparantie en adequaatheid van informatie aan gebruikers

over dierenwelzijn

vestiging van netwerk van referentiecentra

Page 103: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

103 | P a g i n a

integratie van vereiste voor competentie in enkele tekst (met transitieperiode voor

vermindering compliantiekosten)

mogelijkheid om uitkomstgebaseerde dierenwelzijnindicatoren te gebruiken

o ontwikkelen tools voor versterken compliance deelstaten met EU regels

o steunen internationale samenwerking

o gebruikers en publiek voorzien van gepaste informatie

o onderzoeken van dierenwelzijn die niet gedekt w door specifieke EU regels

Ethische matrix EU Richtlijn 2010 en Koninklijk Besluit 2013

op lokaal niveau (vb. België, KU Leuven) kan je nooit Europese Richtlijn minimaliseren maar

je kan wel supplementeren

EU richtlijn die nu geïntroduceerd is in Be wetgeving

o (oude) matig antropocentrische positie: dierenbelangen = minder belangrijk dan

menselijke belangen

respecteren eisen van verzorging en vermijden wreedheid of onnodig dierlijk lijden

yes unless politiek

o (nieuwe) matige antropocentrisch-zoöcentrische positie: dierenbelangen ondergeschikt tot

gelijk aan meer fundamentele menselijke belangen

no unless politiek: bewijslast moet gegeven w door onderzoekers

minimumvereiste: vergunningsprocedure gebaseerd op morele principes en kosten-

batenanalyse

oude EU richtlijn (’86): vervangen door nieuwe richtlijn in 2010 → van kracht sinds 2013

o algemeen

projecten die dieren gebruiken: onderhevig aan autorisatie en systematische,

verplichte projectevaluatie (ethisch)

dekt ook nieuwe groepen/levensvormen/gebruik van dieren → omvat nu ook

specifeke ongewervelde dieren vb. inktvis

foetussen van zoogdieren in laatste trimester van ontwikkeling

dieren gebruikt voor basisonderzoek, onderwijs en vorming

ook bepaling van

huisvestings- en verzorgingsstandaard

risicomanagementgebaseerde inspecties

strengere regels voor gebruik en zorg voor niet-humane primaten + verboden om

nog mensapen te gebruiken voor wetenschappelijke procedures

vereist verdere ontwikkeling, validatie van alternatieve benaderingen door creatie van

Union Reference Laboratory

animal welfare body zal zorgen voor ‘3 R’s: replacement, reduction, refinement

o nr 39: verwachte schade aan dier moet gebalanceerd w tov verwachte baten vh project

dierenonderzoek is ethisch

twijfelachtig als dieren pijn, lijden, discomfort of blijvend letsel krijgen

onwenselijk / niet acceptabel als dieren pijn, lijden, discomfort of blijvend letsel

krijgen zonder proportionele reden

belangen van dieren die op spel staan: onder bepaalde voorwaarden minder belangrijk

dan even belangrijke en meer fundamentele (menselijke) belangen

niet-primaten: enkel igv essentieel voor voordeel van mensen waarbij geen

alternatieve replacement methoden bestaan en enkel voor basisonderzoek

voor levensbedreigende ziekten in mensen

of bij ziekten met substantiële impact op ADL vb. Alzheimer, Parkinson, …

o over pijn, lijden, discomfort en blijvend letsels

aantal dieren dat gebruikt w in procedures kan verminderd w door procedures >1x te

doen op dieren → moet casus per casus overwogen w

ethisch standpunt: er moet bovenste grens van pijn, lijden en discomfort zijn

waarboven dieren niet in wetenschappelijke procedures moeten

daarom: uitvoeren procedures die resulteren in ernstige pijn, lijden of discomfort

die mogelijk langdurig is en niet verbeterd kan w: verboden

Page 104: Inleiding: historisch overzicht · dus beschermd w van pijn en lijden) Definitie van dierproef ieder gebruik van levend gewerveld dier voor experimentele en andere wetenschappelijke

Ine Bollen Laboratory Animal Science | 2015 - 2016

104 | P a g i n a

ernstcategorieën

geen herstel

mild

matig

ernstig = procedures op dieren met wsl

ernstige pijn, lijden of discomfort

langdurige matige pijn, lijden of discomfort

matige beperking van welzijn of algemene toestand van dieren

o bijkomende interessante punten

nr 41: verzekeren dat publiek geïnformeerd is → is belangrijk dat objectieve informatie

over projecten met levende dieren publiek beschikbaar is: gebruikers moeten

anonieme niet-technische samenvattingen van projecten geven

toename fondsen voor onderzoek op alternatieven + rol van ECVAM

projectautorisatie en –evaluatie

retrospectieve beoordeling: nodig voor alle projecten die niet-menselijke primaten

omvatten en projecten geclassificeerd als ‘ernstig’