Állatkísérletek Elmélete és Gyakorlata A és B kurzus

Átírás

1 Állatkísérletek Elmélete és Gyakorlata A és B kurzus Core modul 3.1/1 A kísérleti állatok species specifikus biológiája I; Kis állatok (rágcsálók) bonctana, élettana, örökléstana, viselkedés biológiája Dr. Garab Dénes biológus Sebészeti Műtéttani Intézet SZTE ÁOK I. szemeszter

2 Miért van szükségünk állatkísérletekre? Tulajdonképpen minden nagy élettani, kórtani és gyógyszertani felfedezés állatkísérletekhez kötődött. Az életjelenségek végső soron, megbízhatóan csak élő szervezetekben tanulmányozhatók, ezért az élettudományok nem nélkülözhetik az állatkísérleteket. Bertók Lóránd: Az MTA Osztályközi Állatkísérletes Tudományos Bizottságának álláspontja az állatok tudományos célra történő felhasználásáról

3 Mit nevezhetünk kísérleti állatnak? Kísérleti állat: bármely (gerinces) állatfaj egyede, beleértve a szabadon élő vagy szaporodó lárva alakokat, amelyet állatkísérletre felhasználnak vagy felhasználni szándékoznak, és a felhasználásra engedély adható. Laboratóriumi állat: valamely állatfajnak az egyede, amelyet engedélyezett és nyilvántartott helyen, kísérlet céljára tenyésztenek.

4 A Törvény szerint 3. (1) Az alább felsorolt fajok egyedét csak akkor lehet kísérlet során felhasználni, ha azt kifejezetten e célra tenyésztették: a) egér (Mus musculus), b) patkány (Rattus norvegicus), c) tengerimalac (Cavia porcellus), d) szíriai aranyhörcsög (Mesocricetus auratus), e) kínai törpehörcsög (Cricetulus griseus), f) mongol futóegér (Meriones unguiculatus), g) nyúl (Oryctolagus cuniculus), h) kutya (Canis familiaris), i) macska (Felis catus), j) a főemlős állatok összes faja, k) dél-afrikai karmosbéka(xenopuslaevis), nyugati karmosbéka(xenopustropicalis), gyepi béka (Rana temporaria), északi leopárdbéka (Rana pipiens), l) zebradánió(danio rerio). (2) A megyei kormányhivatal Élelmiszerlánc-biztonsági és Állategészségügyi Igazgatósága tudományos indokok alapján mentességet adhat az (1) bekezdés a)-i), illetve k)-l) pontjai alól.

5 Mezőgazdasági haszon állatok, mint kísérleti állatok Háziasított állatfaj kóbor egyedétkísérlet céljára felhasználni nem szabad. (Ávt. 31. (2) bek.) (1) Kísérlet céljára a laboratóriumi állatokon kívül, a) a folyamatos állat-egészségügyi ellenőrzés alatt álló tenyészetből, telepről származó gazdasági haszonállatok és társ-állatfajok egyedei használhatók fel. baromfi, sertés, juh, kecske, szarvasmarha, ló (2) Az állatkísérleti engedély nem terjedhet ki háziasított állatfaj kóbor egyedeire, beleértve a kóbor kutyát és macskát.

6 Vadon élő állatok, mint kísérleti állatok (1) Az élelmiszerlánc-biztonsági és állategészségügyi igazgatóság mentességet biztosíthat a vadon befogott állat vonatkozásában, amennyiben tudományos indokok alapján az adott kísérlet, tenyésztett állatokon vagy folyamatos állat-egészségügyi ellenőrzés alatt álló tenyészetből, telepről származó állatokon végezve nem vezetne eredményre. (3) Természetvédelmi oltalom alatt álló faj egyedei esetében az(1) bekezdés szerinti mentesség kizárólag a természetvédelmi hatóság tartásra és hasznosításra vonatkozó engedélyének megléte esetén adható. (4) A természetvédelmi oltalom alatt álló vagy nemzetközi természetvédelmi egyezmény hatálya alá tartozó állatfaj egyedén kísérlet elvégzése akkor engedélyezhető, ha a kísérlet természetvédelmi érdeket szolgál. A kísérlet engedélyezhető olyan lényeges orvosi kutatások esetében is, amikor legalább második generációs tenyésztett állatokat használnak fel, és a kísérlet célja más módon nem biztosítható nem emberszabású főemlősök.

7 Az állatkísérletek célja és alapelvei A kísérleti állat az emberi szervezet működését akkor modellezheti, ha a funkciók esetében teljes, vagy nagymértékű a hasonlóság(tehát a modell egyben mérőeszköz is). A kísérleti eredmények csak akkor fogadhatók el, ha a mérés pontos, így hiteles és megismételhető. Ezek az elvárások leginkább akkor valósulnak meg, ha a kísérleti állatok minősége, a közvetlen környezeti feltételeik, ellátásuk és gondozásuk megfelelő, vagy kifejezetten jó minőségű. Az állatok érzékenységében (egyes reakciókban megmutatkozó válaszadó képességükben) genetikai okokból is jelentős különbségek vannak, ezért egy adott kísérletben egyes fajok vagy törzsek különösen alkalmasak, vagy alkalmatlanok lehetnek.

8 Gyakori állatmodellek Gyakran alkalmazott kísérleti állatok Egér (Mus musculus) Gerbil/mongol futóegér (Merionesunguiculatus) Patkány (Rattus norvegicus) Szíriai aranyhörcsög (Mesocricetus auratus) Tengerimalac (Cavia porcellus) Házinyúl Macska Kutya Törpesertés Majom Különlegesebb kísérleti állatok Zebradánió(Danio rerio)

9 Laboratóriumi egér (Mus musculus) Rendszertan: Rend: Rágcsálók (Rodentia) BALB/c egér Infekciók, monoklonális antitestek Mus musculus BALB/c kopasz egér Tumor biológia, xenograft Alrend: Egéralkatúak (Myomorpha) Öregcsalád: Muroidea Család: Egérfélék (Muridae) Alcsalád: Egérformák (Murinae) Nem: Mus Alnem: Mus Faj: Mus musculus / Mus domesticus domesticus C57BL/6 egér Elhízás, immunológia transzgenikus és knockout modellek fejlesztése DBA/2 egér Immunológia, audiológia, glaukóma kutatás

10 Laboratóriumi egér általános jellemzői Lábujjak száma: elülső 4, hátulsó 5 Farok: 180 pikkelygyűrű Élettani paraméterek Élettartam: 1-2 év Kromoszómaszám: 40 Légzésszám: /perc Szívverés: /perc Vértérfogat: mlg/kg Hemoglobin: g/100 ml Hematokrit: vol% Leukocitaszám: /mm 3

11 Laboratóriumi egér általános jellemzői Hőszabályozás - az újszülöttek hőszabályozása rossz, hőigényük nagyobb, mint a felnőtteké(nem tarthatók fémrácson); páratartalmat; - az állatok rosszul viselik a hőingadozást, a huzatot és a magas - meleg: izzadságmirigyek, lihegés: nincs, nyálelválasztás korlátozott, a talpán verejtékezik, hő vesztése jobbára a farok vérerein keresztül következik be, fülek erei kitágulnak.

12 Laboratóriumi egér fogazata Az egér fogképlete 2(1003/1003): 1-1 metszőfog van, nincs szemfog, sem előőrlő, a foghíj (diasztéma) után pedig három őrlőfog található. A metszőfog ajki felületén vastag zománcréteg van és tág a gyökércsatornája. Táplálkozás - mindenevő: növényi részek, rovarok, csigák, madártojás; - metszőfogak koptatása; - egyes tápanyagok emésztését mikrobiális lebontás, majd a saját ürülék fogyasztása(koprofágia) teszi teljessé.

13 Laboratóriumi egér szaporodása - A nőstény évenként 5-6-szor 4-8 fiat vet(laborban kétszer ennyit); hónapos korukra érik el az ivarérettséget. A nőstény poliösztruszos; - Párzás: éjjel 3-5 óra között; - a vemhesség napig tart, a kölykökben passzív immunitás alakul ki (placenta haemochorialis), de a föcstejjel(kolosztrum) is ürül ellenanyag; - a herék vagy a herezacskóban vannak, vagy a lágyékcsatornán át a hasüregbe húzódnak vissza, a hasra gyakorolt enyhe nyomással ismét a herezacskóba kerülnek; - az újszülött kölykök vakok és szőrtelenek.

14 Laboratóriumi egér szaporodása Vemhes patkány uterusa magzatokkal Petevezeték Petefészek Következő kép csak erős idegzetűeknek!

15 Laboratóriumi egér szaporodása Uterus magzatokkal

16 Laboratóriumi egér anatómiája Mirigyek: Nyelv alatti -, állkapocs alatti -, fültőmirigy Tüdő felépítése: jobb oldal: 4 lebeny bal oldal: 1 lebeny

17 Laboratóriumi egér anatómiája Felülről: szív, rekeszizom, epehólyag, máj, lép, vastagbél Hasi szervek

18 Laboratóriumi egér viselkedése - jellegzetes egérszag, - fészke lyukakban, összerágott szalmából, tollból és más puha anyagból, - szociális hierarchia, - sokat mozognak, tornásznak, - alkalmazkodóképesség(számtalan élőhely típust és táplálékforrást képesek hasznosítani, és megfelelő körülmények között rendkívül gyorsan szaporodnak.), - szaglás és hallás igen kifinomult, látásuk inkább rossz fényviszonyokhoz alkalmazkodott, - szokásaik is éjszakai életmódjukhoz idomultak, kedvelik a sötét helyeket, ahol könnyen elrejtőzhetnek, - a sötétben hosszú bajuszszálaik segítségével érzékelik közvetlen környezetüket. - Feromon hatás: Lee-Boot hatás: nőstény egerek összezárva, ösztrusz ciklusuk lelassul Whitten hatás: a hím egér vizeletét érezve a nőstényeknél újra beindul a ciklus Bruce hatás: nőstény egér elvetél, ha egy újabb, dominánsabb hímmel kerül kapcsolatba

19 Laboratóriumi egér felhasználási területei Alzheimer-kór, Vakság, 1-es típusú diabétesz, Duchenne-féle izomdystrophia, Törékeny X-szindróma, Magas koleszterin, HIV/AIDS, Influenza, Meningitis B, Sclerosis multiplex, Non Hodgkin s lymphoma, Radioterápia, Sugárbetegség, SARS (Súlyos Akut Légzőszervi Szindróma), Tuberkulózis, Tumor metasztázis.

20 Mongol futóegér / Gerbil (Meriones unguiculatus) Rendszertan: Rend: Valódi rágcsálók (Rodentia) Alrend: Egérszerűek (Myomorpha) Család: Egérfélék (Muridae) Nem: Meriones Faj: Meriones unguiculatus

21 Mongol futóegér / gerbil általános jellemzői - Származása: Kína, Mongólia -Nagyobb, mint egy egér és kisebb, mint egy patkány. - Felnőtt egyed súlya: g, hímek kicsit nagyobbak, mint a nőstények. -A kifejlett állat testhossza akár 15 cm is lehet. -Farka cm hosszú. - Színe nagyon változatos. - Teljes értékű tápokat, zöldségeket, gyümölcsöket, magvakat fogyaszt. - Sivatagi állat révén keveset iszik. Szervezetük a víz hatékony megtartásához alkalmazkodott. Metabolikus úton is képesek vizet előállítani száraz táplálékból, vagy a testükben raktározott zsírból. Alig termelnek vizeletet és a székletük is nagyon száraz. -Egész nap ébren van. - Legalább 2 egeret kell együtt tartani, mert a magányos egér könnyen vaddá válhat. -80x40 cm-es alapterületű és cm magas ketrec/terrárium szükséges. - A terrárium tetejére fémrács kell, mert az itatón felmászva kiugorhatnak. - Rendkívül mozgékony, nyughatatlan, de nagyon barátságos, kíváncsi természet.

22 Mongol futóegér / gerbil jellemzői - Kromoszóma szám: 44 - Élettartam: 3-4 év - Szívfrekvencia: 360/perc - Légzési frekvencia: 90/perc

23 Mongol futóegér / Gerbil szaporodása - A nemek meghatározásánál az ivarszervek és a végbélnyílás távolságát kell figyelembe venni. Ez a hímeknél kétszer olyan hosszú, mint a nőstényeknél. - A fiatal hímek herezacskója fekete színű, és a hasi faggyúmirigyek kifejezettebbek. - A nőstény poliösztruszos, spontán ovulál, ciklus: 4-6 nap, napig vemhes. - Egyszerre 3-8 utódot hoz világra. -Akicsik3hétigszopnak. - Az újszülötteket szigorúan tilos zaklatni. - Ha gyakori a zaklatás, az anyjuk fölfalja őket.

24 Mongol futóegér / Gerbil általános jellemzői Fogképlet: 2(1003/1003), 1-1 metszőfog van, nincs szemfog, sem előőrlő, a foghíj (diasztéma) után pedig három őrlőfog található

25 Gerbil betegségei A futóegerek legsúlyosabb betegsége a Tyzzer-betegség, ami gyakran, de nem mindig hasmenést, levertséget, étvágytalanságot és súlyvesztést okoz. Prüszkölést, náthát, szemgyulladást gyakran a streptococcus baktériumok okozzák. Faggyúmirigy-fertőzés: a futóegerek hasán található nagy faggyúmirigy néha elfertőződik, begyullad és megduzzad. Daganatok: leggyakrabban a petefészket és a méhet támadják meg.

26 Mongol futóegér / gerbil felhasználási területei -sugárkezelések, - vesebetegségek, - stroke (Willis-kör nem teljes, 2 carotisokklúziójával teljes agyi ischaemialétrehozása, hiszen nincs kapcsolat az arteriabasilarisés a carotisokközött. - epilepszia, - lipid metabolizmus, - magas koleszterin, - máj lipidózis, -epekő, - érelmeszesedés, - hallásvizsgálat, - pszichológiai vizsgálatok, - toxikológiai vizsgálatok, - étel adalékanyagok, -rovarírtószer, -ipari oldószer, - nehézfémek tesztelése.

27 Vándor-, illetve fehérpatkány (Rattus norvegicus) Rendszertan: Lewis Sprague Dawley Wistar Long-Evans Magatartáskutatás, elhízás Rend: Valódi rágcsálók (Rodentia) Alrend: Egérszerűek (Myomorpha) Család: Egérfélék (Muridae) Nem: Rattus Faj: Rattus norvegicus FHH Hipertenzió, neuropátia, alkohol-fogyasztás Brown Norway Genetikai térképezés, légzési, immunológiai diszfunkciók, öregedés, transzplantáció ZSF1 Hipertenzió, 2-es típusú diabétesz, hiperlipidémia,, hyperlipidemia, neuropátia, metabolikus szindróma RNU Tumor biológia, immunológia, xenograft kutatás

28 Laboratóriumi patkány általános jellemzői -19. században állatviadalokra használták, első kísérlet: mellékveseirtás következményeinek vizsgálata Élettani paraméterek Élettartamuk: 3-4 év Légzésszám: /perc Szívverés: /perc Vértérfogat: 60 ml g/kg Hemoglobin: g/100 ml Hematokrit: vol% Leukocitaszám: /mm 3 Kromoszómaszám: 42 Farok: pikkelygyűrű

29 Laboratóriumi patkány általános jellemzői A patkányokra/egérfélékre jellemző domináns bélyegek: a koponya megnyúlt, az orrtájék fejlett és ugyancsak megnyúlt, a koponyatetõ lapos, domborulata minimális, relatíve keskeny, a járomívek fejlettek, az állkapocs viszonylag rövid. A mandibulában, illetve a maxillában ívelt metszőfogak ülnek. A patkányokban nem alakul ki szemfog és nem fejlődnek ki a kisőrlőfogak sem. Az így kialakult üres területet követően három tarajos felszínû nagyőrlőfog következik. Fogképlet, azonos az egérével: 2(1003/1003).

30 Laboratóriumi patkány anatómiai érdekességek - vese közel található a testfelülethez, miáltal jól hozzáférhető - a mellékvese távol fekszik a nagyerektől, vagyis az adrenalektomia (mellékveseírtás) kevésbé veszélyes, mint pl. nyúlon. - a szemzúgban Harder-féle mirigyek találhatók, melynek vörösbarna váladéka porfirintartalmú (gyulladása esetén vörös könnyezés). A szemek között és a fül tövén egy extraorbitális könnymirigy található. Ellentétben az egérrel, nem képes hányni, nincs epehólyagja. Steno-féle mirigy: orrmirigy (állandóan nedvesen tartja az orrtükröt)

31 Laboratóriumi patkány általános jellemzői Táplálkozás: Táplálékfogyasztását energetikai alapon szabályozza, természetben csaknem kizárólag éjjel táplálkozik. Járás: A mellső végtag ujjon járó, a hátulsó végtag talpon járó típusú.

32 Laboratóriumi patkány szaporodása - Szaporodásuk sok tekintetben az egéréhez hasonló, de Bruce-hatás nincs, Whitten-hatás pedig alig észlelhető. - Nagyon érzékeny a világosság/sötétség szabályozására; folyamatos megvilágítással megzavarható a termékenység. - Ahüvelydugó4-10órahosszatvanjelenapárzásután. - Nagyon korán, 8 hetes korukba ivaréretté válnak. A patkányok peteérési ciklusa nagyon rövid mindössze 5 nap. A kicsinyek születése előtt körülbelül egy héttel érdemes a hímet eltávolítani a nőstény ketrecéből, máskülönben az ellés után a nőstény azonnal újra vemhesülhet. - A vemhességi idő nap, egy kifejlett nőstény 1-23 utódot is világra hozhat, az átlagos alom méret 9-11 kölyök.

33 Laboratóriumi patkány szaporodása - Az újszülött patkányok teljesen tehetetlenek -csupaszok, süketek, szemrésük zárt -de rohamosan fejlődnek. - A fiatal patkányok szőrzete 10 napos korban kezd kiütközni, szemeik pedig a rákövetkező héten nyílnak ki. - Ezután már kimerészkednek a fészekből, napos korukban pedig már leválaszthatóak anyjuktól.

34 Laboratóriumi patkány anatómiája

35 Laboratóriumi patkány anatómiája

36 Laboratóriumi patkány anatómiája Hím szaporodószerv Nőstény szaporodószerv

37 Laboratóriumi patkány viselkedése - Kevésbé agresszív, rendszerint a hímek is baj nélkül együtt tarthatók, - haazonbanacsoportbanegyúj, korábbanegyedülélőpatkánykerül, az állatok izgatottak lesznek, és számos referencia (labor) értékük megváltozik. - Főként a talpán verejtékezik, hővesztése jobbára a farok vérerein keresztül következik be. - Nagyon mozgékonyak, ami zsúfoltság esetén könnyen hőhalálhoz vezet.

38 Laboratóriumi patkány viselkedése - Magas hőmérsékleten, vagy zsúfoltság esetén a patkány nyállal borítja be a testét. Ha a relatív páratartalom tartósan 45% alá kerül, farokgyűrűsödés(helyi befúződés) fejlődhet ki - fogékony a légúti fertőzésekre, ezért a légcserét, a huzatérzetet, a ketrecben az ammóniaszintet fokozottan kell ellenőrizni. - Érzékeny a zajokra(kulcscsörgés, cuppantás) és a fény fontos tényező az élettani aktivitás szabályozásában.

39 Laboratóriumi egér, gerbil és patkány betegségei Vírus eredetű betegség: megfázás, tüdőgyulladás, egérhimlő Baktériumok okozta betegségek: szalmonellózis, E-coli fertőzés Külső élősködők, gombák: tetvek, atkák, gomba Hiánybetegségek: Skorbut, B1- és B6-vitamin hiány, B2-vitamin hiány, B12-vitamin hiány, E-vitamin hiány, A-vitamin hiány, fehérjehiány, zsírhiány Egyéb betegségek: felfúvódás, gyomorrontás, allergia, daganatok, tumorok, rák, öröklött betegségek, elhízás, szemgyulladás

40 Laboratóriumi patkány felhasználási területei Toxikológia, Magatartás-kutatás (stressz), Magasvérnyomás, Diabetes insipidus, Retina degeneráció, Hydrocephalus, Microphthalmia, Süketség, Elhízás, Fognövekedési rendellenességek, Szívkárosodás, Magas koleszterin, Non Hodgkin s lymphoma, Paralysis, Gerincvelő sérülés, Stroke, Trachea transzplantáció.

41 Szíriai aranyhörcsög (Mesocricetus auratus) Rend: Rágcsálók (Rodentia) Alrend: Egéralkatúak ( Myomorpha) Öregcsalád: Muroidea Család: Hörcsögfélék (Cricetidae) Nem: Mesocricetus Faj: Mesocricetus auratus Eredete: Aharonizoológus professzor Aleppokörnyékén kiásott egy anyaállatot 12 kölykével. Közülük 2 nőstény és 1 hím 1931-ben Angliába került, ahol hamarosan elszaporodtak. Tőlük származik minden laborhörcsög!

42 Szíriai aranyhörcsög általános jellemzői A szíriai (Mesocricetus auratus) és a sokkal kisebb kínai hörcsög (Cricetulus griseus) a leggyakoribb hörcsög fajok. Szíriai aranyhörcsög Kínai hörcsög Testtömeg (g) Kromoszómaszám (db) Vemhesség (nap) Születési átlagsúly (g) 2 2 Választási átlagsúly (g) Fajták száma (outbred) 38 7 Törzsek száma (inbred) 20 2 Szívfrekvencia: ütés/perc Légzésszám: /perc, átlag: 74

43 Szíriai aranyhörcsög általános jellemzői -Testhossza15cm,afarokhosszalegfeljebb1,5cm,kúpalakú. -Elülsőlábán5,ahátulsón4ujjvan. - Bőre igen lazán kötődik a felületi izmokhoz, akár 5 cm-re is felhúzható az állatról. - Fogképlete ugyanaz, mint az egéré: 2(1003/1003) (felső és az alsó fogsorban is 1-1 metszőfog van, nincs szemfog, sem előőrlő, a foghíj (diasztéma) után pedig három őrlőfog található). - A hörcsög hibernál (hosszan szundikál), ha a hőmérséklet 5-6 fokra és a világítás napi 8 óra alá csökken. 2-3 napon át alszik, majd fél napra fölébred, ekkor rendesen táplálkozik. - Ősszel erősen meghízik, akkor is, ha meleg helyiségben tartjuk, felkészül a téli álomra. - Tarkótájékán hatalmas barna zsírszövet alakul ki, az ún. téli álom mirigy.

44 Szíriai aranyhörcsög általános jellemzői - Hatalmas pofazacskója van, melyben táplálékát, olykor kölykeit cipeli. Pofazacskójába idegen szövetet, daganatot lehet beültetni. - Más rágcsálókkal ellentétben a hörcsög alig érzékeny a morfinra, jól tűri a pentobarbitál altatókat, a hisztamint, ezzel szemben nagyon érzékeny a kortikoszteroidokra és szinte valamennyi antibiotikumra, melyek a bélmikróbák arányának megváltozása miatt halálos endotoxémiához vezetnek.

45 Szíriai aranyhörcsög általános jellemzői Táplálás: Patkánytáppal etetjük, de néhány pelletet a földre teszünk, mert nehezen eszik az etetőkosárból, szélesebb pofája nemigen fér a rács közé. Szaporodás: - Az ivari ciklus nagyon szabályosan 4 nap. - A tüszőrepedés reggelén sűrű, tejszerű, jellegzetes szagú hüvelyváladék mutatkozik. Az ezt követő 3. nap este eredményes lehet a párzás, ekkor tesszük a nőstényt a hímhez. Párzás után a hímet el kell távolítani, mert a nőstény megtámadja. Ha 5-9 nap múlva hüvelyváladék jelenik meg, a nőstény nem vemhes. - Az aranyhörcsög vemhességi ideje pontosan 16 nap és 6 óra. Ellés utáni ivarzás is van, de ez nem termékeny. - A kölykök 2-3 hét vemheség után születnek, számuk 4-10 között változhat, vakok és csupaszok, fülük sincs még kinyílva.

46 Szíriai aranyhörcsög viselkedése - A nőstény agresszívabb a hímnél, ezért gyakran szükség lehet az elkülönítésre. - Territóriumukat védik, haraphat. - Nem piszkítanak az ember kezébe szinte soha. - Koprofág állat. - A hörcsög kölykök hamar rákapnak a szilárd táp fogyasztására, ha a pellet elég közel van a fészekhez, de az ivóvíz szopókáját is közel kell helyezni. - Társas lények, a hím időről-időre kifejezetten igényli egy nőstény társaságát. - Ha egy egyed meghal, a többiek esetleg esznek belőle. Az egymással nem kapcsolatban álló"kolóniákban" következetesen a halott egyed fejét rágják le.

47 Szíriai aranyhörcsög betegségei Kalciumhiány, emésztőrendszeri zavar, baktérium fertőzések, orrfolyás, fülkagylón és a szemhéjon, illetve az ajkakon kialakult bőrdaganatok, vírusos agyhártyagyulladás.

48 Szíriai aranyhörcsög felhasználási területei Izomdisztrófia, Epilepszia, Trombózis, Hipotermia-kutatás, Pofazacskó: transzplantáció, Fogszuvasodás, Krónikus bronchitis, Teratológiai vizsgálatok, Hasnyálmirigy- és vesedaganat, Toxikológia, Viselkedés tudomány, Magas koleszterin, Fertőzéses megbetegedések.

49 Személyes adatainak védelme érdekében a PowerPoint megakadályozta a külső helyről származó kép automatikus letöltését. A kép letöltéséhez és megjelenítéséhez kattintson az üzenetsáv Beállítások elemére, majd a Külső tartalom engedélyezése elemre. Tengerimalac (Cavia porcellus) Rend: Rágcsálók (Rodentia) Alrend: Sülalkatúak ( Hystricomorpha) Öregcsalád: Cavioidea Család: Tengerimalacfélék (Caviidae) Alcsalád: Tengerimalacformák (Caviinae) Nem: Cavia Faj: Cavia porcellus IAF Szőrtelen tengerimalac Hartley tengerimalac

50 Tengerimalac fogazata és a rágás - Szigorúan növényevő, őrlőfogai harántredősek. - Mind a metsző-, mind az őrlőfogak állandóan növekednek. Előőrlő foga van, vagyis nem valódi rágcsáló. - A tengerimalacnak összesen 20 foga van. -Fogképlete:I1/1,C0/0,P1/1,M3/3((Incisivus)-metszőfogak,C(Caninus)-szemfogak, P(Premolaris)- előzápfogak, M(Molaris) zápfogak) - A metszőfogak viszonylag rövidek, a gyökértelen zápfogakat zománcredők harántlemezekre osztják.

51 Tengerimalac fogazata és a rágás - az alsó állkapocs oldalmozgását a rágóizom megtapadására szolgáló hatalmas csonttarajok erősen korlátozzák - a tengerimalacnál a két felső zápfogsor közelebb áll egymáshoz, mint a két alsó, a rágófelületek a felső fogsoron belül, az alsón pedig kívül magasabbak - az állkapcsát elülről hátrafelé jól tudja mozgatni, az oldalfelé mozgás akadályozva van - Az alsó állkapocs előre-hátra való szánkószerű mozgása közben a fogak egész szélességében dörzsölődnek. Vízszintesen, az alsó és a felső állkapocs egymáson körkörösen is tud mozogni, rágás közben hossztengelye körül kifelé külön forgómozgást is végez, így őrölve apróbbra a rostokban gazdag növényi részeket.

52 Tengerimalac általános jellemzése - Koprofág állat, közvetlenül a végbélből, de a kövér és vemhes állat ürülékét a padozatról is felszedi. Az újszülöttek anyjuk ürülékét fogyasztják, így bélflórájuk azzal azonos; - a végbélnyílás körüli bőr szőrtelen, árkolt, és faggyúmirigyeket tartalmaz, épp úgy, mint a csökevényes farok bőre; - Egy pár lágyéktájéki emlője van a hímeknek és a nőstényeknek egyaránt. - A hímvesszőt a hasra gyakorolt enyhe nyomással lehet láthatóvá tenni. A hüvelyt ivarzás mentes állapotban egy hártya zárja; - vakbele igen nagy, a hasüreg nagy részét kitölti; - az öreg nőstények könnyen elhíznak és petefészek ciszta alakulhat ki náluk; - Elülső lábon 4 lábujj, hátulsón 3 lábujj található. - Nem tud C-vitamint szintetizálni, ígyha4napignemjuthozzá,skorbutalakulki.

53 Tengerimalac általános jellemzése - kifejezett napi ritmusa nincs, napi 20 órán át aktív, 10 perces alvási megszakításokkal - a tengerimalac társas állat, köztük csak egy-egy agresszív hím akad - nem mászik, nem csimpaszkodik, cm magas oldalfallal elkeríthető - nagyon érzékeny a hőingadozásra és a huzatra: ha hideg vagy meleg hősokk éri, drámai súlyvesztés, vagy prémvesztés következhet be - alapjában ideges állat, könnyen pánikba esik, ekkor hangosan visít és körbeszaladgál - zsúfoltság, unalom és stressz viselkedési zavart, például szőrrágást okozhat - jó étvágyú állat, éjszaka is rendszeresen eszik - a néhány napos újszülöttek már szilárd táplálékot esznek Élettani paraméterek: Kromoszóma szám: 64 Élettartam: 5-6 év Szívverés: /perc Légzésszám: /perc

54 Tengerimalac szaporodása - Ivari ciklus: nap - vemhesség tartama: kb. 68 nap - Alomnagyság: 1-6 kölyök - Ivarzás alatt a hüvelymembrán nyitva van, a nőstény pedig jellegzetes viselkedésével jelzi állapotát, például a másik állatra mászik, hátát homorítja, és kis mennyiségű vizeletet lövell a hím felé. - Az eredményes párzást hüvelydugó jelzi. A nőstény akár tenyészérettség előtt vemhesülhet. - Az újszülött teljes bundával, nyitott szemmel születik, néhány óra múlva szilárd táplálékot is fogyaszt. Más nőstényektől is szophat. - Ellés utáni ivarzás itt is van, ami monogámiában évente 5 almozást eredményezhet.

55 Tengerimalac betegségei Légzési zavarok, Allergia, Középfülgyulladás, Vesekő, Húgyhólyaggyulladás Stroke, Skorbut, Szem befelé fordul (entropium), Kötőhártyagyulladás, Mikroftalmia, Vakság, Zsírszem, Farokcsont fölötti mirigy betegsége Vemhességi toxikózis, Emlőgyulladás, Petefészekciszta, Zsírdaganat, Nyaki- és állalatti mirigyek gyulladása, Talppárna gyulladás vagy talpfertőzés.

56 Tengerimalac felhasználási területei Diftéria vakcina felfedezése, TB, Szívbillentyű csere, Vér transzfúzió, Vese dialízis, Antibiotikumok, Véralvadásgátlók Asztma gyógyszerek.

57 A hal mint modellállat a kutatásban - halfajták - Gazdaságilag jelentős fajok (pl.: ponty, lazac) Gömbhalak (Tetraodon fluviatilis, genomika) Aranyhal (Carassiusauratus, idegi regeneráció, tumorbiológia) Medaka(Oryza latipes, fejlődésbiológiai kutatások)

58 Zebradánió(Danio rerio) Indiában őshonos, édesvízi hal Rend: Pontyalakúak (Cypriniformes) Család: Pontyfélék (Cyprinidae) Alcsalád: Danioninae Nem: Danio Faj: Danio rerio Regenerációs képesség (látóideg, gerincvelő, szívizom)! Azon kevés fajok közé tartozik, amelyeket kísérleti célból az űrbe is felvittek.

59 Zebradánió általános jellemzése -Körülbelül6cmnagyságúranőmeg,max.5évigél - A hímek karcsú, narancssárga színű csíkokat hordanak kék csíkjaik között, a nőstényeknél ugyanott ezüstszínű csíkok figyelhetőek meg, teltebb, színei kevésbé élénkek. - Háta olajbarna, az oldalak és a has alapszíne sárgásfehér. - Törzsén a kopoltyúfedőtől a farkúszó végéig négy sötét acélkék csík húzódik. A csíkozottság a farok alatti úszóra is átterjed. - A hátúszó alapszíne sárgásbarna, kék szegéllyel, kívül fehéren szegélyezett. - A kopoltyúfedő kék-fehér foltokkal. - Farok- és has úszói fátyolszerűen megnyúlhatnak, melyek akár a testhossz egyharmadát is kitehetik.

60 Zebradánió általános jellemzése - csoportos hal - optimális vízhőmérséklet 28,5 C, de 31-fokon már szaporodási zavarok állnak be - se folyamatos vízcserére, se különleges vízszűrésre nincs szükség. - elviseli, ha a tartály vizének harmadát naponta érett (állott, azaz klórszegényített) és melegített csapvízzel kicserélik, de jobb állapotot lehet elérni ionmentesített vízzel és tengerisóval (60 mg/liter), vagy (HANK-féle) sókeverékkel dúsított vízzel. Betegségei: - A zebradánió két leggyakoribb betegsége a bársonykór és a haltuberkolózis (mycobacteriosis).

61 Zebradánió általános jellemzése A nagy érdeklődésnek köszönhetően az első organizmusok egyike, melynek a teljes genomját azonosították. Genetikai manipulációk eredményeként egy fluoreszkáló fajtát(úgynevezett Glofish) is létrehoztak. Kromoszóma szám: 25

62 Zebradánió előnyei és hátrányai az egérrel szemben Zebradánió Egér Evolúciós pozíció + Anatómia hasonlóság Orvosi jelentőség + Genomika fejlettsége Egyedfejlődés + Embriók száma + Költség

63 Zebradánió előnyei - egyedfejlődés sebessége: hétre ivarérett - láthatóság, átlátszóság -Költség: Egér: 8-10 Ft/nap Patkány: Ft/nap Tengerimalac: 100 Ft/nap Zebradánió: 2-3 Ft/nap A zebradánió olcsósága és nagy számban elérhető, gyorsan és ex utero fejlődő embriói miatt elsősorban klasszikus fejlődésgenetikai kísérletekre, vagy random szintetizált, farmakológiailag potenciálisan aktív molekulák nagy volumenű in vivo tesztelésére alkalmas.

64 Zebradánió anatómiája Érjelölt zebrahal 4 napos zebrahal embrió, mely SV2 és acetilált tubulin antitesttekkel zölden jelölve az axon kötegeket, míg pirossal a neuropilokat (dendritek, gliasejtek összessége) mutatja felső és oldalsó nézetben.

65 Zebradánió táplálkozása - pontyfélék mindenevők, állati és növényi eleséget egyaránt fogyasztanak - a tápok különféle húsokból, májból, ikrákból, rákokból, algákból, lisztekből készülnek, számos ásványi anyaggal és vitaminnal kiegészítve - alkalmanként kiegészítő eleség (nyersmájkaparék, tojás sárgája, szárított és porított tubifex, szárított szúnyoglárva, tengeri rák) hetenként egy-két alkalommal adva csak változatosságnak, csemegének szolgál - ez a csemege azonban, kellő elővigyázatosság híján, alkalmat nyújt vírus, de főként parazitafertőzésre. Mind a keveréktápra, mind a csemegére érvényes, hogy etetésenként csak annyit szabad adni, amennyit a halak 5 perc alatt elfogyasztanak. - A halivadék táplálását alsórendű rákokkal, vagy e célra tenyésztett papucsállatkával(paramecium caudatum) oldják meg.

66 Zebradánió szaporodása - Egy-egy párzás alkalmával a nőstények ikrát helyeznek el - általában hetente egyszer, bőséges táplálék mellett kéthetente háromszor párzanak). Ikráztatás: - A hetes dánió már ivarérett, de maximális embriótermelésre csak a 7-18 hónapos korban lehet számítani. - A zebrahal fotoperiodikus állat, hajnalban, röviddel napkelte után ikrázik, folyamatos használatban naponta petét. A ciklust mesterséges fénnyel időzíteni lehet. - Az ívató tartály padozatát egy réteg márványdarával vagy üveggolyócskákkal borítják, megakadályozandó az ikrarablást (fehérje visszapótlásra saját petéit fölfalja).

67 Zebradánió felhasználási területei Melanoma, Leukémia, Hasnyálmirigy rák Hepatocelluláris karcinóma Véralvadás, Erek kiakakulása, Szívelégtelenség, Veleszületett szív és vese megbetegedések, Akut gyulladás, Retina sérülések, Fejlődési rendellenességek Mezőgazdasági kutatás, Biotechnológiai kutatás, Környezetvédelmi kutatás, Toxikológia, Farmakológiai kutatás.

68 Magatartást vizsgáló módszerek az orvostudományban

69 Rövid áttekintés A magatartástudomány lényegénél fogva interdiszciplináris tudományterület. A tudományágat az integratív elméletalkotás igénye hozta létre az 1950-es években az Egyesült Államokban az orvostudomány, a pszichológia, a szociológia, az antropológia, az etológia, a neuroanatómia, a neurofiziológia, a biológia, sőt a politikai tudományok eredményeire támaszkodva. Főképp: - neuronális károsodás helyreállításának folyamata, - szorongás, félelem, depresszió biológiai összefüggései, - pszichotróp drogok és a függőség, - étkezés és más motivációs folyamatok, - tanulás és memória vizsgálata. Modell állatok: Rágcsálók (főleg egér, patkány): térbeli memória, tanulás, szociális viselkedés; Énekes madarak(karolinai cinege): tanulás, hallási memória; Gyűjtögető madarak (Bozótszajkó): térbeli memória, gyűjtögető viselkedés Főemlősök (makákó majom): motoros tanulás, tárgy felismerési vizsgálatok, szövegfüggő, rövid távú memória; Kutyák és macskák magatartásvizsgálata nagyon ritka (Pavlov kutyája)

70 Motoros funkciót vizsgáló módszerek Rotarod teszt: Egyensúly, koordináció, fizikai kondíció, kitartás vizsgálatára Videó!

71 Tanulás és memória vizsgálati módszerek Morris watermaze(morris-féle vízi labirintus) teszt:

72 Tanulás és memória vizsgálati módszerek Új tárgy felismerési teszt: Új tárgy felismerése, a régi, ismert tárgyak már nem érdeklik, vagy ha mégis, memória deficit. Radial arm maze (sugár labirintus) teszt : Körbejárják mindegyik kart, néhányba ételt helyeznek el, a patkány feladata minél gyorsabban megtalálni az ételt vagy vizet tartalmazó karokat, érdeklődésen kívül hagyni az üreseket. Videó!

73 Tanulás és memória vizsgálati módszerek T-maze(T-alakú labirintus) teszt: Térbeli tanulás Transzgenikus egértörzsek -kognitív deficit, vegyületek, gyógyszerek tesztelése Y-maze(Y-alakú labirintus) teszt: Barnes maze(barnes-féle labirintus) teszt: Térbeli tanulás, elkerülés hang, fény, áram hatására

74 Tanulás és memória vizsgálati módszerek Félelem kondicionálás: Hang, áramütés hatására megtanulja elkerülni a félelmet kiváltó tárgyat (Watson kis Albert) Passive avoidance(passzív elkerülés) teszt:

75 Szorongást és depressziót vizsgáló módszerek Open field(nyitott tér) teszt: Elevated plus maze(megemelt labirintus) teszt: 2 zárt 2 nyitott kar, szorongóbb állatok több időt töltenek a zárt karban, mint a kevésbé szorongók

76 Szorongást és depressziót vizsgáló módszerek Porsolt forced swim(porsolt-féle erőltetett úszás) teszt: Reménytelenség, depresszió mértéke 1. kör: 15 percig úszik, menekülési lehetőség nélkül 2. kör (24 óra elteltével): 5 percig úszik Mérés: egy helyben töltött időt (Antidepresszánsok) Videó!

77 Szociális viselkedést vizsgáló módszerek Automated Tube(Automatizált cső) teszt: Hierarchia vizsgálatára Videó!

78 Szociális viselkedést vizsgáló módszerek Three chamber(3 kamrás) teszt: Autizmus vizsgálata Videó!

79 Köszönöm a figyelmet!

80 Video