Bem-estar animal e refinamento ambiental no controle de qualidade biológico

Every year several animal species are used in evaluation tests and quality control of biological products. Meeting the requirements of regulatory institutions and the quest to promote animal welfare is part of the challenges faced by quality control laboratories.Each species used in tests needs different raising and management. To promote the best habitat and ensure animal welfare, it is necessary to implement a welfare animals environmental refinement program, focused on the social, and physical environment, composed of sensory (auditory, visual, olfactory, and tactile) and nutritional stimuli. Such measures favor the individual to manifest their natural characteristics within the laboratory, reducing stress and promoting comfort to the animal. Therefore, the implementation of environmental enrichment must consider the biology of the animal, the space available in the cage, and the material availability. This paper is focused on housing changes, maintenance of social interaction, and implementation of environmental enrichment items that have been shown to positively affect the welfare of laboratory animals.

Anualmente diversas espécies animais são utilizadas em testes de avaliação e controle de qualidade de produtos biológicos. Atender as exigências dos órgãos regulamentares e a busca pela promoção do bem estar animal fazem parte dos desafios de um laboratório de controle de qualidade. Cada espécie utilizada em testes exige uma necessidade diferente de criação e manejo. Para promover o melhor ambiente e garantir o bem-estar animal faz-se necessário a implementação de um programa de refinamento ambiental bem elaborado, focado no ambiente social, físico, e composto por estímulos sensoriais (auditivos, visuais, olfativos e táteis) e nutricionais. O uso do enriquecimento ambiental favorece que o indivíduo manifeste suas características naturais dentro do laboratório, diminuindo o estresse e promovendo conforto ao animal. Para isso, a implementação do enriquecimento ambiental deve considerar a biologia do animal, o espaço disponível na gaiola e a disponibilidade do material. Este trabalho concentrou-se nas alterações de habitação, manutenção do convívio social e implementação de itens de enriquecimento ambiental que demonstraram afetar positivamente o bem-estar dos animais de laboratório.

Refinamento do teste da potência do soro antitetânico

O tétano é uma doença infecciosa aguda e grave, causada pelo Clostridium tetani, uma bactéria gram-positiva anaeróbia restrita que produz a neurotoxina tetânica. O objetivo desse trabalho foi observar o refinamento do teste de potência do soro antitetânico. Para se estabelecer a capacidade protetora do soro antitetânico sobre o efeito letal de uma dose fixa de toxina tetânica é utilizado o teste de potência em camundongos Swiss. Esta metodologia é realizada na rotina do Controle de Qualidade biológico para liberação dos lotes de soros antitetânicos produzidos pelo Instituto Butantan. No teste de potência, alguns dos animais desenvolvem a doença e após o início dos sintomas, não é possível observar uma reversão dos efeitos causados pela doença, portanto a introdução do ponto final humanitário, a retira prévia dos animais do teste e a alteração do local de inoculação, revelaram uma melhora significativa no bem-estar dos animais. O Controle de Qualidade Biológico realizou o refinamento do teste, não permitindo a evolução da doença, ou seja, a retirada dos camundongos no terceiro estágio de adoecimento, diminuindo o sofrimento, dor e estresse dos animais.

Comparison between total intravenous anesthesia with propofol and intermittent bolus of tiletamine-zolazepam in capuchin monkey (Sapajus apella) / Comparação entre anestesia total intravenosa com propofol e bolus intermitente de tiletamina-zolazepam em macaco-prego (Sapajus apella)

Dissociative anesthesia results in stressful and long recovery periods in monkeys and use of injectable anesthetics in medical research has to be refined. Propofol has promoted more pleasure wake up from anesthesia. The objectives of this study were to investigate the use of intravenous anesthetic propofol, establishing the required infusion rate to maintain surgical anesthetic level and comparing it to tiletamine-zolazepam anesthesia in Sapajus apella. Eight healthy capuchin monkeys, premedicated with midazolam and meperidine, were anesthetized with propofol (PRO) or tiletamine-zolazepam (TZ) during 60 minutes. Propofol was infused continually and rate was titrated to effect and tiletamine-zolazepam was given at 5mg/kg IV bolus initially and repeated at 2.5mg/kg IV bolus as required. Cardiopulmonary parameters, arterial blood gases, cortisol, lactate and quality and times to recovery were determined. Recovery quality was superior in PRO. Ventral recumbency (PRO = 43.0±21.4 vs TZ = 219.3±139.7 min) and normal ambulation (PRO = 93±27.1 vs TZ = 493.7±47.8 min) were faster in PRO (p<0.05). Cardiopulmonary effects did not have marked differences between groups. Median for induction doses of propofol was 5.9mg/kg, varying from 4.7 to 6.7mg/kg, Mean infusion rate was 0.37±0.11mg/kg/min, varying during the one-hour period. In TZ, two animals required three and five extra doses. Compared to tiletamine-zolazepam, minor post-anesthetic adverse events should be expected with propofol anesthesia due to the faster and superior anesthetic recovery. (AU)

A anestesia dissociativa em primatas resulta em recuperação anestésica lenta e estressante, e, portanto, o uso de anestesia injetável em pesquisas médicas precisa ser refinado. Por outro lado, o propofol promove recuperação mais suave. Os objetivos desse estudo foram investigar o uso do anestésico intravenoso propofol, estabelecer a taxa de infusão contínua necessária para manter anestesia cirúrgica, e comparar tal técnica com a dissociativa tiletamina-zolazepam em Sapajus apella. Oito macacos-prego saudáveis foram pré-medicados com midazolam e meperidina, e posteriormente anestesiados com propofol (PRO) ou tiletamina-zolazepam (TZ) durante 60 minutos. O propofol foi administrado em infusão contínua, e a taxa foi titulada ao efeito, já a tiletamina-zolazepam foi administrada em 5mg/kg IV como bolus inicial, e repiques de 2,5mg/kg IV conforme necessário. Os parâmetros cardiopulmonares, hemogasometria arterial, cortisol, e lactato, além da qualidade e duração da recuperação anestésica foram determinados. A qualidade da recuperação anestésica foi superior em PRO. O tempo para atingir decúbito ventral (PRO = 43,0±21,4 vs TZ = 219,3±139,7 min) e ambulação normal (PRO = 93±27,1 vs TZ = 493,7±47,8 min) foram mais rápidos em PRO (p<0,05). As variáveis cardiopulmonares não diferiram entre os grupos. A mediana para dose de indução com propofol foi de 5,9mg/kg, variando de 4,7 a 6,7mg/kg. A taxa de infusão contínua média de propofol foi de 0,37±0,11mg/kg/min, variando ao longo dos 60 minutos. Em TZ, dois animais necessitaram de três e cinco repiques. Comparado à tiletamina-zolazepam, menos efeitos adversos pós-anestésicos devem ser esperados com o propofol, devido à recuperação mais suave e rápida.(AU)

Humane endpoint in mice by Brazilian researchers in the vaccine sector / Ponto final humanitário em camundongos aplicado por pesquisadores brasileiros da área de vacinas

The application of a humane endpoint (HE) for mice in vaccine trials and further challenging tasks with lethal samples is necessary to reduce or prevent pain and suffering in these animals, and is a refinement of the 3R policy enforced for animal testing in both national and international scenarios. In order to investigate the application of HE in Brazil, researchers from the vaccine sector have answered a questionnaire about their research profile, their usage of HE and their knowledge of its defining criteria, monitoring of animals, staff training, and euthanasia methods employed. The main results revealed that researchers failed to recognise the very concept of HE as well as when to apply it. In addition, the Institutional Animal Care and Use Committees (IACUCs) failed upon giving their approval to the trials. HE is an important refinament of animal testing policy, and these results highlight the need for a clear pre-established definition of when and how it should be implemented in order to ensure more effective application. Furthermore, it is important to clarify the ethics involved and the commitment of both the research teams and IACUCs to animal welfare.(AU)

A aplicação de um ponto final humanitário (PFH) em experimentos com vacinação e posterior desafio com amostras letais em camundongos é necessária para diminuir ou impedir a dor e o sofrimento desses animais, constituindo refinamento de acordo com a política dos 3Rs, vigente em âmbito nacional e internacional, no cenário da experimentação animal. A fim de investigar a aplicação de PFH no Brasil, foi enviado um questionário para pesquisadores da área de vacinas, com perguntas sobre perfil do pesquisador, aplicação de PFH e critérios para sua definição, monitoramento dos animais, treinamento da equipe e métodos de eutanásia empregados. Os principais resultados revelaram que há falhas tanto em reconhecer o conceito quanto em aplicar o PFH, por parte dos pesquisadores, e que as CEUAs também falharam ao aprovar tais experimentos. Chama-se atenção para o fato de que o PFH é um importante refinamento e para a necessidade de definição prévia de PFH e sua aplicação, assim como para a importância do esclarecimento da questão ética envolvida e do necessário compromisso das equipes de pesquisa e das CEUAs com o bem-estar animal.(AU)

Microestructura y propiedades mecánicas del Acero AISI 1016 calibrado procesado por ECAP / Microstructure and mechanical properties of cold drawn AISI 1016 steel processed by ECAP / Microestrutura e propriedades mecânicas do aço AISI 1016 calibrado processado por ECAP

Se utilizó el proceso de presión en canal angular de sección constante para deformar un acero de bajo carbono calibrado, con el fin de evaluar microestructura y propiedades mecánicas. A su vez, se identificó la posibilidad de mejorar propiedades más allá del proceso de calibrado. El material utilizado fue un acero de bajo carbono calibrado de composición 0.16 % C, 0.8 % Mn, 0.2 % Si, 0.02 % P, 0.012 % S y balance Fe. El proceso se realizó a temperatura ambiente con cuatro pasadas usando la ruta Bc, con una deformación equivalente de ∼0.6 en cada pasada. Se estudió la evolución de la estructura antes y después de la deformación usando microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos X y se evaluaron las propiedades mecánicas de microdureza y resistencia a la tensión. Se encontró un aumento leve de las propiedades mecánicas al aumentar el número de pasadas en el proceso. Los análisis mostraron cambios en la estructura ferrítica-perlítica original a través del refinamiento de los granos de ferrita y la deformación de la perlita.

Low carbon cold drawn steel was deformed using equal channel angular pressing to evaluate its mechanical properties and microstructure, while assessing the possibility of improving properties beyond the cold drawn process. We used low carbon cold drawn steel with a composition of 0.16% C, 0.8% Mn, 0.2% Si, 0.02% P, 0.012% S and Fe balance. The process was carried out at room temperature and four passes at route Bc with a deformation of ∼0.6 in each pass. Using scanning electron microscopy and x-ray diffraction, we evaluated the evolution of the structure before and after deformation as well as the mechanical properties of microhardness and tensile strength. A slight increase in the mechanical properties occurred when the number of passes was increased. There were changes in the original ferritic-pearlitic structure with the refinement of ferrite grains and pearlite deformation.

Utilizou-se o processo de pressão em canal angular de secção constante para deformar um aço de baixo carbono calibrado, com a finalidade de avaliar microestruturas e propriedades mecânicas. Assim, identificou-se a possibilidade de melhorar propriedades para além do processo de calibração. O material utilizado foi um aço de baixo carbono calibrado com a seguinte composição 0.16% C, 0.8% Mn, 0.2% Si, 0.02% P, 0.012% S e balance Fe. O processo realizou-se à temperatura ambiente com quatro passos utilizando a rota Bc, com uma deformação equivalente de ∼0.6 em cada passo. Estudou-se a evolução da estrutura antes e depois da formação utilizando microscopia electrónica de varrimento e difracção de rayos X e avaliaram-se as propriedades mecânicas de microdureza e resistência à tensão. Encontrou-se um aumento ligeiro das propriedades mecânicas ao aumentar o número de passos no processo. As análises mostraram alterações nas estruturas ferrítica-perlítica original a através do refinamento dos grãos de ferrita e a deformação da perlita.

Zoological techniques parameters of Proechimys guyannensis(Rodentia, Echimydae) bred in captivity / Parâmetros zootécnicos de Proechimys guyannensis (Rodentia, Echimydae) criados em cativeiro

The rodents Proechimys guyannensis have led a great interest because they are considered as hosts to several pathogens causing zoological diseases. Therefore, it is important to know their biological and physiological parameters. The age at first cubs delivery and the average of birth interval per female were evaluated. The estimated age at puberty was 83 days. The number of pups born per delivery did not differ significantly when associated with the female mating age. However, an increase in the average mortality rate correlated with the increase in delivery number per female was detected. There is no statistical difference neither in the litter size in different seasons of the year, nor in the body weight between sexes for all ages. Differences were found in the daily water consumption and in the feed intake in animals with approximately 100 days of age, perhaps owing to the increased need for energy intake due to sexual activity or even because they had not reached adult weight yet. The parameters assessed in the present study are of relevance for maintaining this species in captivity as a laboratory animal.

Roedores da espécie Proechimys guyannensis têm motivado grande interesse por serem frequentementeconsiderados como hospedeiros de diversos agentes patogênicos causadores de doenças. É importanteestabelecer seus parâmetros biológicos e fisiológicos; neste contexto, foram avaliadas a idade ao primeiroparto e a média de intervalo de natalidade por fêmea. A idade à puberdade foi estimada em 83 dias.O número de filhotes nascidos por parto não diferiu significativamente com a idade das fêmeas aoacasalarem. Observou-se aumento da taxa média de mortalidade de acordo com o aumento do númerode partos por fêmea. Não houve diferença estatística no tamanho da ninhada em diferentes estações doano; tampouco houve diferença de peso entre os sexos. Foram detectadas diferenças no consumo diáriode água e no consumo de ração em animais com menos e mais de 100 dias de idade, talvez em funçãode aumento da necessidade de consumo de energia pela atividade sexual ou mesmo por ainda não teremalcançado o peso corporal de adulto. Os parâmetros apresentados são relevantes para a futura manutençãodesta espécie em cativeiro como animal de laboratório.