Animais de laboratório: criação e experimentação
32. Fatores que influenciam no resultado do experimento animal
32. Fatores que influenciam no
resultado do experimento animal
Antenor Andrade
Introdução
A notória contribuição dos animais de laboratório à pesquisa é atestada através dos grandes avanços na medicina e biologia. Antes de 1900, algumas espécies animais, como cães, coelhos, ovinos e aves, contribuíram para as pesquisas na busca do tratamento da raiva, varíola, do beribéri e outras.
A partir de 1900, diversas espécies animais prestaram valiosa contribuição para o tratamento de doenças, desenvolvimento de drogas (anestésicas, antidepressivas, tranqüilizantes), desenvolvimento e produção de vacinas e soros, desenvolvimento de técnicas cirúrgicas e de transplantes, descoberta de hormônios (insulina, tiroxina), descoberta do fator Rh, desenvolvimento da quimioterapia do câncer etc.
Desde 1980, a contribuição foi marcante na produção de anticorpos monoclonais, na terapia genética e no desenvolvimento de técnicas de transplantes de órgãos, assim como nas pesquisas em habilidades de comunicação e de comportamento, e na busca da cura da AIDS e da doença de Alzheimer.
Na maioria dos países do mundo, a produção e padronização dos animais de laboratório mais utilizados em pesquisas encontram-se em pleno aperfeiçoamento. Tudo converge para a aquisição de modelos genéticos – ecológica e sanitariamente definidos – solicitados para a realização dos trabalhos dos pesquisadores.
As técnicas atuais de engenharia genética e biologia molecular abriram muitos caminhos para a criação e produção desses animais. A área dos transplantes de órgãos e tecidos evolui a cada dia, bem como a produção de derivados biológicos para uso em humanos com base na obtenção de animais transgênicos. O controle das doenças hereditárias também se desenvolve dia a dia.
Os animais de laboratório são utilizados como instrumentos de medida, porém não funcionam como tais, pois possuem sistemas biológicos sensitivos afetados por fatores internos e externos.
Dessa forma, quando realizamos pesquisas em animais, devemos levar em consideração esses fatores, a fim de minimizar a variabilidade e obtermos resultados reproduzíveis.
Por que os animais de laboratório são extremamente sensíveis à influência externa? Esses animais são mamíferos homeotérmicos e realizam grande mudança no metabolismo para compensar as variações do meio ambiente externo. Essa adaptação provoca alterações na fisiologia do animal, influenciando diretamente no resultado do experimento. Assim, o pesquisador deve ter sempre em mente esses fatores e controlar todo o meio ambiente externo (macroambiente), tanto quanto possível.
Fatores ambientais externos
Temperatura das Salas
Em se tratando de animais homeotérmicos, eles tentam manter sua temperatura corporal constante. Dessa maneira, trocas da temperatura ambiental resultam em alterações que afetam o índice metabólico, a circulação sangüínea e o comportamento animal. Conseqüentemente, a atividade das drogas pode ser influenciada, aumentando ou diminuindo a sua toxicidade.
Convém lembrar que a temperatura dentro da gaiola (microambiente) é, normalmente, mais alta que a temperatura da sala, de acordo com o tamanho da gaiola e o número de animais no seu interior.
Trocas de Ar
Os animais de laboratório realizam uma contínua troca de água, de nutrientes e de oxigênio. Perdem, constantemente, calor, umidade, dióxido de carbono e outros produtos de metabolismo, que se acumulam no ambiente se não houver ventilação adequada.
A principal preocupação é com a concentração de amônia, que afeta o sistema respiratório, causando infecções e inibindo a atividade das enzimas hepáticas. Dessa forma, devemos considerar, também, que o nível de amônia dentro da gaiola é mais alto que no meio ambiente da sala.
Umidade Relativa
Uma vez que as espécies animais criadas e mantidas em biotérios não transpiram, elas aumentam sua média de movimentos respiratórios, perdendo calor. Entretanto, se o ar inspirado pelo animal tem umidade relativa alta, esta prejudica a habilidade do animal em ajustar a sua temperatura corporal.
Além disso, a umidade elevada estimula a produção de amônia na gaiola e, em seu interior, ela é cerca de 10% mais alta que na sala.
Dieta
A dieta constitui um fator de grande importância no experimento, uma vez que a quantidade dos nutrientes aquém ou além do requerido poderá influenciar na resposta animal. Portanto, a dieta deve ser balanceada e padronizada de acordo com a espécie animal. Além disso, deve ser isenta de contaminantes, pesticidas, herbicidas e qualquer outra substância química, assim como de metais pesados. Porém, não somente a qualidade da dieta é importante. Não podemos esquecer da quantidade, que precisa ser fornecida ad libitum.
Devemos atentar para o fato de que a ração mantida em um depósito não ventilado e, conseqüentemente, sob temperatura alta, estocada por longo tempo, poderá perder seus componentes essenciais, especialmente vitaminas e determinados aminoácidos.
Cama
O material mais utilizado é a maravalha (raspa de madeira); no entanto, quando feita de madeira verde, contém substância aromática que pode induzir a produção de enzimas hepáticas microssomiais em ratos e camundongos, interferindo em estudos de toxicologia.
Além disso, a madeira pode conter substâncias químicas como inseticidas e fungicidas (agrotóxicos), que afetam o animal, comprometendo o seu sistema imune.
Algumas madeiras contêm, também, uma alta atividade de uréase, a qual promove a produção de amônia. Desse modo, a esterilização da cama é altamente recomendada, uma vez que o calor destrói a uréase, mata os germes e reduz o conteúdo de resinas e óleos voláteis.
Ruído
O barulho exerce efeito negativo na criação, produção e manutenção de animais de laboratório. Barulhos altos geram ultra-som, muitas vezes inaudíveis para a espécie humana, porém captados pelos roedores.
Nas salas de animais, existem várias fontes de ultra-som, como água corrente, ranger de rodas dos carrinhos, de portas e cadeiras e de ar-condicionado, que geram pressões sonoras consideravelmente altas e irritantes para os animais.
Luz Os animais que têm atividade noturna são sensíveis à luz de alta intensidade. Ratos albinos podem ter suas retinas danificadas e ficarem cegos quando submetidos a uma luminosidade muito intensa.
Devemos considerar, também, que existem diferenças significativas de intensidade de luz entre a gaiola e a sala de animais, bem como o tipo de gaiola utilizado (se transparente ou opaca).
Não podemos esquecer que experimentos realizados no período da noite não devem ser interrompidos com luz, uma vez que podem apresentar efeito adverso.
Ambiente social
Bioterista
Observações de comportamento animal indicam que eles conhecem seu tratador pelo cheiro. Dessa forma, não devemos trocar o bioterista próximo do início ou durante o experimento.
Está comprovado, também, que pessoas estranhas à equipe, quando presentes no interior da sala, podem causar alterações fisiológicas significativas nos animais. Por exemplo: animais submetidos a testes de substâncias pirogênicas podem ter sua temperatura elevada, independente da substância em teste.
Grupo Social
Os roedores são animais que vivem em grupo social e estabelecem grupos estáveis que não devem ser dissociados próximo ou durante o experimento. Qualquer troca dentro do grupo determina um esforço para a formação de novos grupos.
Tamanho do Grupo
O tamanho do grupo é também muito importante e precisa estar relacionado à área disponível. Assim, o espaço requerido por diferentes espécies deve ser respeitado, uma vez que, em casos de superpopulação, haverá competição, estresse e até morte, prejudicando o resultado do experimento.
Ambiente biológico
Infecções Virais
Infecções por microorganismos patógenos exercem forte influência em muitos experimentos. Infecções virais são de especial importância, uma vez que são difundidas e, freqüentemente, não identificadas; influenciam no sistema imune do animal, prejudicando a sua resposta.
Infecções Bacterianas
As infecções bacterianas, com freqüência, causam a morte dos animais, porém existem infecções crônicas causadas por Pseudomonas ou Bordetella que interferem, sobretudo, em pesquisas respiratórias.
Infecções Parasitárias
As infecções parasitárias (verminoses) podem causar alterações imunológicas e metabólicas no hospedeiro. Em conseqüência disso, os animais devem ser criados e mantidos sob barreiras sanitárias, com monitoramento periódico para esses organismos, a fim de se obter resultados satisfatórios.
Influência do experimento
Medo
Não podemos esquecer que os animais são usados como instrumentos, mas não são. Seu sistema sensitivo faz com que reajam ao manuseio, ao transporte ou a qualquer mudança que lhes seja imposta, uma vez que não sabem o que realmente está ocorrendo. Dessa forma, reagem com ansiedade, pânico e até mordida se são agarrados e imobilizados.
Embora o medo provoque mudanças nos parâmetros fisiológicos, incluindo pressão sangüínea e freqüência respiratória, tais reações são causadas pelo estresse hormonal, a catecolamina.
A fim de reduzir o medo, deve-se propiciar uma gradual adaptação do animal em benefício dos resultados do experimento.
Técnica do Experimento
Diferentes técnicas induzem o animal a diferentes reações. Os resultados terão variações conforme a técnica utilizada e o tempo de exposição do animal, o que provocará maior ou menor estresse.
Transporte
Qualquer transporte causa estresse ao animal, o que significa mudanças de seus dados fisiológicos. Portanto, deve ser feito nas melhores condições e no menor tempo possível.
Fatores ambientais internos
Padrão Genético
O resultado do experimento depende da linhagem utilizada. Assim, deve-se obedecer ao padrão genético específico para determinado trabalho. Alguns trabalhos exigem animais consangüíneos e outros não-consangüíneos, o que é definido por meio de protocolos experimentais.
Sexo
Machos e fêmeas reagem de forma diferente em presença de determinadas drogas. Entretanto, testes de toxicidade podem ser feitos em ambos os sexos sem problema.
As fêmeas necessitam de mais tempo que os machos para se recuperar após a aplicação de pentobarbital sódico. O ciclo estral pode influenciar no resultado dos testes, uma vez que nessa fase a fêmea libera grande quantidade de hormônios.
Idade
A atividade das drogas no organismo varia conforme a idade do animal. A atividade das enzimas hepáticas decresce em animais mais velhos.
Dessa forma, a idade é um fator preponderante que deve ser levado em consideração de acordo com o trabalho a ser realizado.
Variações Circadianas
Presume-se que exista uma estrutura ou função no corpo do animal que esteja estreitamente ligada ao ritmo circadiano; quando este sofre variações, há uma séria interferência no experimento.
Sabemos que o estímulo da luz produz variações nos níveis hormonais dos animais; assim, o ciclo reprodutivo de muitas espécies é controlado pelo ritmo circadiano (duração do dia) que lhe é imposto.
Trabalhos comprovam que a mesma dosagem de uma determinada droga aplicada na mesma espécie animal em horas diferentes tem efeito desigual. Portanto, em pesquisas, a hora de um experimento deve ser especificada, e, caso inoculações sejam feitas repetidamente, estas devem ocorrer sempre na mesma hora do dia.
Conclusão
Os animais de laboratório não podem escapar das condições que lhes oferecemos, no que se refere aos fatores aqui abordados. Assim, sabedores de que eles reagem diferentemente a cada estímulo e necessitam de determinado tempo para adaptação às variações que lhes são impostas, devemos levar em consideração o quanto são sensíveis e o quanto devemos manuseá-los cuidadosamente para assegurar a sua saúde e a experimentação.
Bibliografia
CANADIAN COUNCIL ON ANIMAL CARE (CCAC). Guide to the Care and Use of Experimental Animals. Ottawa: Canadian Council on Animal Care, 1984.
NATIONAL RESEARCH COUNCIL. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. Washington, D.C.: National Academy Press, 1996.
STEPHENS, U. K. & PATON, N. M. (Eds.). Manual for Laboratory Animal Technicians. USA: Ed. The American Association for Laboratory Animal Science, 1984.
SAIZ MORENO, L.; GARCIA DE OSMA, J. L. & COMPAIRE FERNANDEZ, C. Animales de Laboratorio: producción, manejo y control sanitario. Madrid: Instituto Nacional de Investigações Agrárias/Ministério de Agricultura, Pesca y Alimentación, 1983.