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