Curso “Animal de experimentación como

reactivo biológico en investigación, diagnóstico

y control de fármacos”.

Especies de interés

productivo como

animal de

experimentación.

Campo Experimental-Instituto de Higiene-Facultad de Medicina

DMV, MSc. Pablo Alonzo (URBE)

Ley Nacional de Experimentación Animal

Art. 2. Son consideradas como actividades de experimentación e

investigación científica todas aquellas relacionadas con las ciencias

básicas, ciencias aplicadas, desarrollo tecnológico y biotecnológico,

producción y control de la calidad de drogas, medicamentos,

alimentos, inmunobiológicos, dispositivos y/o instrumentos.

Art.14.”Se entiende por experimento a los procedimientos efectuados

en animales vivos, buscando la elucidación de fenómenos fisiológicos o

patológicos mediante técnicas específicas y preestablecidas”..

No son consideradas como actividades de investigación las prácticas

relacionadas con:

A) la producción animal tales como: el anillado, el tatuaje, la marcación

o la aplicación de otro método con finalidad de identificación del

animal, que cause dolor leve o aflicción momentánea o daño pasajero

y las intervenciones no-experimentales relacionadas a la misma.

B) la salud animal tales como la profilaxis y el tratamiento veterinario.

Especies productivas

Investigación BIOMÉDICA

Investigación

AGRARIA

Su utilización debe estar sujeto a las mismas consideraciones

éticas que el uso de otros animales para el mismo propósito

(Stricklin y col., 1990).

= o ≠

Es el protocolo más que la categoría de investigación lo que

determina las circunstancias en las que debe mantenerse el

modelo seleccionado (Guía para el Cuidado y Uso de los Animales de

Laboratorio, 1999; www.nal.usda.gov).

Cualquiera sea el tipo de investigación científica, se debe

controlar la utilización de los animales y asegurar que tanto el

dolor como el estrés sea reducido al mínimo (Guía para el Cuidado y

Uso de los Animales de Laboratorio 1999).

Bienestar Animal Estado de salud mental y físico en armonía con el entorno

o medio ambiente (Hugh, 1976).

" ..incluye el alojamiento apropiado, el manejo, la

alimentación, la prevención y tratamiento de

enfermedades, el cuidado responsable, la manipulación

humanitaria y cuando sea necesaria la eutanasia

humanitaria”

(Asociación Americana de Medicina Veterinaria, 2010).

Salud Animal Estado o condición de equilibrio entre los factores

intrínsecos y extrínsecos, que determinan el

comportamiento fisiológico y productivo en cualquier

especie animal. (FAO, 2007)

Salud Animal Estado o condición de equilibrio entre los factores

intrínsecos y extrínsecos, que determinan el

comportamiento fisiológico y productivo en cualquier

especie animal. (FAO, 2007)

Salud Animal Estado o condición de equilibrio entre los factores

intrínsecos y extrínsecos, que determinan el

comportamiento fisiológico y productivo en cualquier

especie animal. (FAO, 2007)

Salud Animal Estado o condición de equilibrio entre los factores

intrínsecos y extrínsecos, que determinan el

comportamiento fisiológico y productivo en cualquier

especie animal. (FAO, 2007)

Salud Animal Estado o condición de equilibrio entre los factores

intrínsecos y extrínsecos, que determinan el

comportamiento fisiológico y productivo en cualquier

especie animal. (FAO, 2007)

“Las 5 libertades son pautas que deben regir

el bienestar de los animales” (OIE, 2006)

• Hambre y Sed.

• Malestar físico y térmico.

• Expresar el comportamiento normal.

• Miedos y angustias.

• Enfermedades, dolor e injurias.

Consideraciones para la selección

del modelo • Considerar experimentos previos en especies menores.

• Especie, raza, edad, sexo, estado fisiológico.

• Fijar las condiciones de alojamiento y mantenimiento.

• ¿Que cosas conozco de mi reactivo y cuales no? ¿Quién es el proveedor?

• Que quiero medir y que factores pueden alterar mi ensayo.

• ¿Cuento con las instalaciones apropiadas para el manejo y toma de muestras?

• ¿Los animales permanecerán con vida?

• Si hay sufrimiento podemos utilizar analgésicos.

• ¿Si hay que dar punto final cuales serán los criterios (poseer información) y como se realizará la eutanasia?

• ¿Como manejamos los residuos generados por el ensayo?

Principios éticos para el bienestar

durante el ensayo

1. Pensar en el mínimo de manipulaciones necesarias y las intervenciones en su entorno, evitando perturbarlo o provocarle reacciones de alerta o refugio.

2. Ofrecer un entorno confortable y protegido de agentes físicos, químicos y biológicos.

3. Lograr la seguridad del confinamiento, evitando su escape o fuga, la penetración de otros animales, la exposición a daños y la ausencia de peligros.

4. Las áreas de alojamiento de los animales deben ser específicas para este propósito y responder a los requerimientos establecidos, para la actividad de que se trate.

5. Lograr los objetivos del experimento con el mínimo de variables de tiempo y de animales.

Alfonso ARC.; Acta Bioethica 2007;13(1)

Nuestro ensayo es un sistema

RESULTADOS EXPERIMENTALES

INVESTIGADOR

DOCENTE

PERSONAL

DE APOYO

LABORATORIO

INSUMOS

REACTIVO

BIOLÓGICO

MACRO Y

MICROAMBIENTE

¿En que debemos pensar?

•Emplear animales sanos (mismo origen y categoría).

•Conocer el manejo sanitario y alimentación previa.

•Pensar que eventos sanitarios pueden alterar nuestro ensayo.

•Realizar previamente un examen clínico.

•Implementar medidas de bioseguridad que protejan al hombre y al animal.

•Pensar en los residuos que se van a generar.

•Preveer un periodo de acostumbramiento u observación (nunca menor a 15 días).

Consideraciones sobre la alimentación

•Especie, edad, estado fisiológico

•Proveedor, almacenamiento y control

•Cantidad y calidad (¿Que?)

•Personal para administrar alimento (¿Quién?)

•Adaptación a la dieta y rutina de alimentación (¿Como?)

•Fuente de agua (calidad y cantidad)

•Control del consumo (observación diaria)

•Comederos y bebederos (largo, nº, distribución, mantenimiento)

•Control de la evolución del peso

Biología general del reactivo

• Comportamiento

• Fisiología

• Nutrición

• Reproducción

• Manejo

???

??

Cerdos (Sus scrofa)

•Viven en grupos sociales con un marcado orden

jerárquico.

•En experimentación es mejor utilizar categorías

jóvenes.

•Conductas que reflejan aburrimiento o stress (se

muerden la cola y las orejas o se lamen el ombligo).

•Muy sensibles al estrés y a las corrientes de aire.

•Hembras son poliéstricas continuas y la gestación en

promedio es de 114 días.

Macroambiente

• Lechones en grupos y en corrales interiores con un suelo de rejilla o madera o suelo de hormigón con paja.

• Adultos temperatura ambiental 17-24 ºC (humedad relativa de 40-60%), lechones primer semana (30-32 ºC).

• Ventilación sin corrientes de aire.

• Bebederos automáticos

Espacio físico recomendado para Cerdos

0.5574

0.8361

1.6722

3.3445

4.4593

<25

Hasta 50

Hasta 100

Hasta 200

>200

>5

0.5574

0.9290

1.8580

3.7161

4.8310

<25

Hasta 50

Hasta 100

Hasta 200

>200

2-5

0.7432

1.1148

1.3935

2.2297

4.4593

5.5741

<15

Hasta 25

Hasta 50

Hasta 100

Hasta 200

>200

1

Área de Piso/Animal (m2) Peso Corporal (Kg.) Animal/Encierro

Experimentación con especies productivas

Modelo animal para el hombre:

•Sistema cardiovascular (conducción nerviosa, fisiología hemodinámica y

electrocardiología, arterioesclerosis, infartos, anomalías congénitas).

•Sistema gastrointestinal (odontología, toxicología, obesidad, úlceras

gastroduodenales).

•Dermatología (tránsito transcutáneo de medicamentos y cicatrización).

Comportamiento en Rumiantes

• Ovejas: son animales gregarios, se mantienen mejor sueltos y agrupados.

• Cabras: forman grupos más reducidos o permanecen aisladas.

• Bovinos: Animal de manada, sensibles a los sonidos agudos, campo visual amplio, tienden a moverse de áreas oscuras a las iluminadas.

• Son asustadizos pero se acostumbran a las personas que las cuidan regularmente.

Macroambiente en Rumiantes

• Se pueden alojar tanto en recintos interiores como exteriores. Evitar alojamiento individual y sin contacto.

• Periodo de adaptación mínimo de 15 días. Valorar animales temperamentales o astados.

• Prever movilidad (ajustes de postura, acicalarse de manera normal, echarse para la rumia).

Macroambiente en Rumiantes

• Piso puede ser de rejilla o utilizando cama, que debe cambiarse frecuentemente.

• Temperatura ambiente entre 10 y 24ºC (humedad relativa de 55-75%), siempre y cuando no se expongan a extremos de radiación solar, humedad o vientos.

• La ventilación de los boxes debe prevenir la acumulación de amoníaco y de gas metano producido en el rumen.

• Bebederos automáticos.

Espacio físico recomendado para Ovinos

(Ovis Aries) y Caprinos (Capra ircus)

Animal/Encierro Peso Corporal (Kg) Área de Piso/Animal (m2)

1

<25

Hasta 50

>50b

0.9290

1.3935

1.8580

2-5

<25

Hasta 50

>50b

0.7897

1.1613

1.5794

>5

<25

Hasta 50

>50b

0.6968

1.0498

1.3935

Macroambiente

• Estudios de hemodinamia, modelo de glomerulonefritis primaria, estudios musculares (distrofia muscular hereditaria), EETs. Estudios de circulación cerebral (cabra),

• Producción sangre para medios de cultivo microbiológicos.

• Control de vacunas experimentales o comerciales (Clostridiales, Pasteurella, Fasciola hepática)

• Investigación aplicada en ciencias agrarias.

Experimentación con especies productivas

Experimentación con Ovinos (Ovis

Aries)

• Pruebas de farmacocinética en drogas antihelmínticas.

• Evaluación de vacunas para Fasciola Hepática. Proyecto

INIA (2004-2012).

• Salmonella como vector para el desarrollo de vacunas de

mucosas contra enfermedades priónicas. Proyecto (2010-

2012).

• Inmunogenicidad en nuevas formulaciones de vacunas

Clostridiales. Proyecto PRONDIL PIEP-FOCEM-MIEM

(2010-2012).

Experimentación con especies productivas

• Investigación aplicada en

ciencias agrarias

• Fisiología de la lactación

• Desarrollo del corazón artificial.

• Producción de reactivos para

investigación.

Espacio físico recomendado para Bovinos

1.6722

3.3445

5.0167

6.6890

8.6310

10.0335

<75

Hasta 200

Hasta 350

Hasta 500

Hasta 650

>650

>5

1.8580

3.7161

5.5742

7.4322

9.7548

11.1483

<75

Hasta 200

Hasta 350

Hasta 500

Hasta 650

>650

2-5

2.2297

4.4593

6.6890

8.9187

11.5110

13.3780

<75

Hasta 200

Hasta 350

Hasta 500

Hasta 650

>650

1

Área de Piso/Animal (m2) Peso Corporal (Kg) Animal/Encierro

Bovinos en box

Bovinos a campo

Influencia de las condiciones de

alojamiento

González y col (2008). Journal Animal Science 86:419-431

González y col (2008). Journal Animal Science 86:1446-1458

•La ingestión de alimento y la ganancia/diaria disminuyó linealmente al

aumentar el número de animales por cada espacio en el comedero de pienso

durante la primera semana.

•La cantidad de animales con pH ruminal por debajo

de 5,6, así como la concentración de ácido láctico,

aumentan linealmente con la competencia.

•> niveles de Haptoglobina se produjeron en los

animales más subordinados de cada corral.

•> porcentaje de abscesos hepáticos en el nivel más alto de competencia.

Protocolos experimentales

aprobados en rumiantes • Expediente Nº 071140-001462-09 "Salmonella como vector para el desarrollo

de vacunas de mucosas contra enfermedades priónicas".

• Expediente Nº 071140-000611-10 "Identificación de antígenos de la glándula salival de H. irritans. Evaluación de los mismos como inmunógenos".

• Expediente Nº 071140-001676-10 "Puesta a punto de pruebas de potencia de vacunas clostridiales de bovinos: control de las valencias C. chauvoei y C. haemolyticum".

• Expediente Nº 071140-001676-10 "Puesta a punto de pruebas de potencia de vacunas clostridiales de bovinos: Cl. Chaouvoei y Cl. Haemolyticum"

• Expediente Nº 071140-000990-11 "Estudio genómico de la respuesta temprana en los bovinos a la infección por Fasciola hepática".

• Expediente Nº 071140-001021-11 "Fitoveterinarios antiparasitarios para especies productivas“

• Expediente Nº 071140-000376-11 "Evaluación clínica de dos nuevas vacunas anticlostridiales para el mercado internacional".

• Expediente Nº 071140-001507-11 "Estudio genómico de la respuesta temprana en los bovinos a la infección por Fasciola hepática"

• Expediente Nº 071140-001814-11 "Desarrollo de una vacuna recombinante contra Fasciola hepática en rumiantes".

¿Porque preocuparnos por la sanidad en nuestro ensayo?

• Las enfermedades afectan el bienestar

• Zoonosis

• Campañas sanitarias

• Impacto sobre el comercio

• Afectan los resultados experimentales

≠

Salud vs. Enfermedad

La separación entre enfermedad y salud no es absoluta, hay

situaciones en las que puede ser difícil diferenciar lo normal

de lo patológico.

¿Plan de manejo sanitario en estaciones experimentales?

Son aquellas medidas que se aplican para controlar o prevenir las

enfermedades que están presentes o ausentes en una población.

Recomendaciones de FELASA “Monitoreo sanitario para unidades

experimentales de bovinos, ovinos y caprinos”. Rehbinder C. et al (2000)

Laboratory Animals 34:329-350. http://www.felasa.eu/

Consideraciones sanitarias en el experimento

• Especie???

• Categoría???

• Agente???

• Enfermedad???

• Prevalencia???

• Sistema productivo???

• Condiciones epidemiológicas???

• Herramientas de control???

• Infraestructura???

• Personal de apoyo???

Consideraciones sanitarias

•Inspección y control de ecto y endoparásitos

(antihelmínticos).

•Prevención de enfermedades de alta incidencia y

bajo control oficial.

•Vacunación contra Carbunco y Clostridiosis.

•Preveer protocolo de inspección clínica (diario o

semanal).

•Planificar la rutina de trabajo teniendo en cuenta

que el personal de apoyo y todos los que tengan

acceso a los animales pueden ser vehiculo de

patógenos.

Consideraciones sanitarias

•Pensar en linderos.

•Valorar las instalaciones.

•Pensar en la cantidad y calidad del

alimento y de la fuente de agua (curso).

•Preveer un área para aislamiento.

•Preveer control y conservación de

alimentos y cama (control de roedores).

Enfermedades bacterianas

• Carbunco

• Clostridiosis

• Brucelosis

• Leptospirosis

• Tuberculosis

• Paratuberculosis

• Campylobacteriosis

• Colibacilosis

• Salmonelosis

• Foot Rot

• Queratoconjuntivitis

• Fiebre del embarque

• Listeriosis

• Actinobacilosis y Actinomicosis

Enfermedades víricas

• Fiebre Aftosa

• Rabia

• Fiebre Catarral Maligna

• Diarrea Viral Bovina

• BoHV-1 y 5

• Virus Sincitial Respiratorio

• Parainfluenza

• Ectima

• Leucosis

• Papilomatosis

Impacto sobre nuestros resultados

Tasa de concepción???

Intervalo Interparto???

Fertilidad???

Tasa de retención de servicio?

Efecto de la infección con Herpesvirus bovino 1 sobre

el porcentaje de preñez de vacas de cría en Uruguay.

Veterinaria (Montevideo) 48 (186) 5-12 (2012).

Enfermedades parasitarias

Sarna

Piojo

Miasis

Moscas

• Ectoparásitos • Prurito

• Pérdida de peso y crecimiento

• Disminución de la producción

• Transmisión de enfermedades

• Endoparásitos

Nematodos

Cestodos

Trematodos

• Disminución de la ingesta

• Pérdida de sangre y proteínas

• Trastornos en absorción de

nutrientes (aumenta pH)

Impacto sobre nuestros resultados

•Respuesta a una vacuna???

•Ganancia de peso???

•Consumo???

•Diferencias en la calidad de carcaza entre razas???

•Parámetros productivos???

Efecto de los nematodos gastrointestinales sobre

diversos parámetros productivos del ovino en la etapa de recría. (1996) D.

Castells, A. Nari, E. Rizzo, E. Marmol y D. Acosta

•< Ganancia de peso

•< Peso de Vellón

•Largo de mecha

•Diámetro de fibra

Impacto sobre nuestros resultados

•Indicadores reproductivos???

•Indicadores productivos???

Enfermedades metabólicas

• Acidosis

• Toxemia

• Cetosis

• Hipocalcemia

• Polioencefalomalasia

Enfermedades Tóxicas

• Intoxicación por plantas

• Micotoxinas (Aflatoxinas, Zearalenona,

DON, Fumonisina)

• Cianobacterias

La sanidad y la genética

Genes con gran variabilidad

Diferentes alelos presentan variación en la capacidad de unir y presentar antígenos

Influyen en la capacidad de generar respuesta inmune y por lo tanto se asocian a la resistencia

o susceptibilidad a enfermedades

Moléculas del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (MHC)

La sanidad y la genética

• En Ovinos se han encontrado asociaciones con alelos del MHC y resistencia a parásitos gastrointestinales (Haemonchus, Trichostrongylus y Ostertagia).

• En Bovinos las asociaciones más estudiadas han sido la mastitis, resistencia a la infestación por garrapatas y la Leucosis bovina.

¿Cual es la base de un buen plan sanitario?

Diagnóstico

Manejo

Sanidad Nutrición

Genética

“Respetar a los animales no es no usar; es

valorar, comprender y estimar lo que se usa;

y sobre todo, hacerse responsable de lo

que se usa” Alfonso ARC (2007) Acta Bioethica; (13) 9-15.