Ambiente de Animais de Laboratório

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1 Ambiente de Animais de Laboratório rio Prof. Dr. André Silva Carissimi Departamento de Medicina Animal Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS Biotério - Instalações destinadas à criação e alojamento de espécies animais destinadas para uso em atividades de pesquisa, ensino ou ensaios biológicos. A complexidade da infra-estrutura varia de acordo com: I) finalidade do biotério: criação, manutenção ou experimentação. II) padrão genético dos animais. III) padrão sanitário dos animais. 1

2 Tipos de Biotérios Biotério de Criação ão: local destinado à reprodução e manutenção de animais para fins de ensino ou pesquisa científica. Biotério de Manutenção ão: local destinado à manutenção de animais para fins de ensino ou pesquisa científica. Biotério de Experimentação: local destinado à manutenção de animais em experimentação por tempo superior a 12 horas. DIRETRIZ BRASILEIRA PARA O CUIDADO E A UTILIZAÇÃO DE ANIMAIS PARA FINS CIENTÍFICOS E DIDÁTICOS DBCA CONCEA, HETEROGÊNICOS - Swiss, CD-1, Wistar, Sprague-Dawley - ISOGÊNICOS - BALB/c, C57BL/6 - HÍBRIDOS - AGM - Transgênicos - Nocautes 2

3 MICROBIOTA O conjunto de organismos (bactérias, fungos, vírus e parasitos) associados aos animais. AMBIENTE A complexidade e eficiência das barreiras sanitárias na manutenção de condições propícias para alojamento de espécies animais. Padrão sanitário Importância do padrão sanitário Informação no artigo científico Não esqueça de Informar o meu padrão sanitário no trabalho!! 3

4 Padrão sanitário nos artigos... Maior Qualidade Classificação Sanitária Menor Qualidade Górska P. Principles in laboratory animal research for experimental purposes. Med Sci Monit 2000;6(1): International Veterinary Information Service (IVIS). Quality Assurance / surveillance monitoring programs for rodent colonies. In: Reuter JD and Suckow MA, eds. Laboratory Animal Medicine and Management. New York;

5 Padrão Sanitário de Animais de Laboratório rio Germ-free Gnotobiótico SPF Controlado Convencional Maior Qualidade Camundongo SPF Lista de Exclusão: Isento de

6 Rato SPF Lista de Exclusão: Isento de O Ambiente Localização e Planta Física F do Biotério Equipamentos conforme padrão sanitário adotado 6

7 Lay-out Básico Biotério com sistema de gaiolas abertas Figura 1: Estrutura física do biotério: área limpa, área suja. X Autoclave, 1 Máquina de lavar gaiolas, 2 Autoclave, 3 Guichê, 4 Câmara de óxido de etileno, T tanque de imersão. 11% 46% 14% 7% 8% 14% 7

8 I) Áreas de Apoio: Administração do biotério, sala de descanso e copa, recepção e quarentena, ambientes especiais e sala de procedimentos experimentais. II) Áreas de Serviço Compreende as áreas de higienização, vestiários, corredores, lavanderia, sanitários e salas de animais e área de eutanásia III) Depósitos Compreende os recintos destinados ao armazenamento de equipamentos, suprimentos e descarte de materiais. Anexo I, Resolução Normativa 15/2013 CONCEA, MCTi Manutenção de Animais Axênicos e Gnotobióticos Animais Axênicos Animais Gnotobióticos ISOLADOR 8

9 Equipamentos Manutenção de Animais SPF - Em Sistema de gaiola aberta - Biotério com barreiras sanitárias de alta segurança 9

10 Manutenção de Animais SPF - Em Sistema de gaiola fechada ( microisoladores ) Animais SPF Manutenção em Estante Ventilada 10

11 Manutenção de Animais Convencionais e Convencionais controlados Sistema de gaiola aberta Barreira Sanitária É um sistema que combina aspectos construtivos, equipamentos e métodos operacionais que buscam estabilizar as condições ambientais das áreas fechadas e restritas, e minimizar a probabilidade de patógenos e outros organismos indesejáveis contatarem ou infectarem a colônia de animais Institute for Laboratory Animal Resources - ILAR,

12 Barreira Sanitária Métodos Operacionais: Paramentação e Higiene Pessoal Fotos: Joel Majerowicz - FIOCRUZ Barreira Sanitária Equipamento: Autoclave 12

13 Barreira Sanitária Sistema de Condicionamento de Ar Fatores Ambientais 13

14 Temperatura em Biotérios Espécie Temperatura ( O C) Roedores Coelho Cão, gato, Primatas Aves e animais de grande porte (Guide for the care and Use of Laboratory Animal, 2010). Tabela 3.1, pag 44 É importante controlar a temperatura? Efeitos sobre a reprodução Afeta espermatogênese Redução de coberturas Diminuição da secreção de testosterona, prolactina,, FSH e LH Prolongamento do ciclo estral Alteração da Fertilização e implantação embrionária ria Canibalismo 14

15 Heat stress scale: Dairy cows.. Burgos Zimbelman and Collier,, 2011 Temperatura Utilização de termômetros nas salas de animais Termômetro de máxima e de mínima Termômetro de ambiente Recomendação: 22 ± 2 o C (!!!) x o C 15

16 Umidade Relativa: refere-se a relação entre a massa de vapor de água e a massa de vapor de água no ar saturado. (%) Equipamento: Higrômetro ou termohigrômetro Recomendação: 55 ± 5 % (aceitável 30 a 70%) Ventilação de Biotérios Microambiente Entrada de ar Exaustão 16

17 Porque é importante controlar a umidade... Alta umidade Aparecimento de fungos Baixa Umidade Doença a da cauda anelada Como minimizar os efeitos negativos da temperatura? Ar Condicionado X Ventilador 17

18 Ventilação de Biotérios Macroambiente Microambiente Ventilação de Biotérios Macroambiente Exaustão AR 18

19 Renovação de Ar no microambiente Ventilação Má renovação do ar pode acarretar: - Estagnação do ar na sala de animais - Aumento de poluentes do ar - Aumento da carga microbiana - Acúmulo de poeira 19

20 Quantidade de ar necessária para a ventilação de Biotérios As espécies comuns de laboratório rio necessitam de 10 a 15 trocas de ar por hora para a eliminação dos odores e manutenção da temperatura e umidade desejadas (Canadian Council on Animal Care, 1980)...deve ser superior a 10 trocas completas de ar por hora (Committee on training and Correct Housing of Laboratory Animals. Hannover,, 1980) X Sistema de Gaiola Aberta Sistema de Gaiola Fechada Sistemas Diferentes, características diferentes 20

21 Renovação do Ar no Sistema de Gaiola Aberta: - Segue o padrão: MACROAMBIENTE trocas de ar/hora até 22 trocas de ar na Sala. No interior da gaiola:?????? Renovação do Ar no Sistema de Gaiola Fechada - Segue o padrão: MICROAMBIENTE - Requer que o ar da Sala onde está localizada a Rack tenha uma renovação de 12 trocas de ar/hora - Renovação do ar no interior da gaiola: - Depende do Fabricante - de 50 a 120 trocas de ar/hora 21

22 Renovação do Ar no Isolador - Renovação do ar através de tubulação específica:15 a 18 trocas de ar/hora. Climatização de Biotérios Condicionador de ar (janela) AR 22

23 Climatização de Biotérios Ar Condicionado Central AR CENTRAL Principais poluentes gerados no interior de salas em Biotérios Amônia Dióxido de carbono Vapor de água Partículas em suspensão 23

24 Formação da amônia ação de bactérias urease positivas presente na urina e fezes diretamente proporcional à densidade populacional da caixa, temperatura e umidade relativa inversamente proporcional à freqüência de troca de cama Efeitos da amônia Afeta a função da traquéia e defesa mucociliar (Serrano, 1971,Gamble, 1976) Aumento na incidência de doenças respiratórias rias (Buck, 1976, Broderson, 1976). interferência da micoplasmose em trabalhos experimentais (Cassel( et al., 1981) Homem a ppm: irritação ocular 24

25 Quantificando a amônia... Métodos diretos (reação colorimétrica) Limite de exposição: 50ppm para 8h/dia Máximo suportável durante 30 minutos: 500ppm Perkins SE and Lipman NS (1995). Characterization and quantification of microenvironmental contaminants in isolator cages with a variety of contact beddings. Contemp Top Lab Anim Sci 34 (3):

26 Cama Maravalha de pinus Corncob (sabugo de milho) Zeolita Perkins SE and Lipman NS (1995). Characterization and quantification of microenvironmental contaminants in isolator cages with a variety of contact beddings. Contemp Top Lab Anim Sci 34 (3):

27 Iluminação Intensidade Duração (fotoper( fotoperíodo) Comprimento de onda Porque é importante controlar a iluminação??? Lesões de córnea c nas linhagens albinas Afeta a reprodução por alterar o ciclo estral Altera o comportamento 27

28 Controle da variabilidade Manejo padronizado Condições ambientais - Iluminação The use of sodium lamps to brightly illuminate mouse houses during their dark phases I. S. McLennan& J. Taylor-Jeffs Lab. Animals

29 The use of sodium lamps to brightly illuminate mouse houses during their dark phases I. S. McLennan& J. Taylor-Jeffs Lab. Animals 2004 Intensidade de Luz Recomendação: não ultrapassar 60 lux no interior das gaiolas!!!!! Luxímetro: 29

30 Fotoperíodo odo Horas de luz X horas de escuro 12 horas X 12 horas Fotoperíodo odo 30

31 Fotoperíodo odo Fonte: Departamento de Astronomia - UFRGS Fotoperíodo odo 31

32 Ruído Intensidade (decibéis) is) Frequência (Hz) Duração Ruído Intensidade (decibéis): is): máximo de 85 decibéis is Decibelímetro: Duração: breve ou contínuo nuo 32

33 Ruído Freqüência Ultra-som Infra-som Decreased Blastocyst Production in Mice Exposed to Increased Rack Noise Bernadette M Zamora, Meisheng Jiang, Ying Wang, Minghua Chai, P Timothy Lawson, and Gregory W Lawson JAALAS 48 (5): September

34 80 db 69 db 45.2 db Decreased Blastocyst Production in Mice Exposed to Increased Rack Noise Bernadette M Zamora, Meisheng Jiang, Ying Wang, Minghua Chai, P Timothy Lawson, and Gregory W Lawson JAALAS 48 (5): September 2009 População na caixa - Gaiolas de Reprodução - Gaiolas de Crescimento: - Apenas machos - Apenas fêmeas Atender as necessidades de espaço mínimo para os animais!!! 34

35 Animais Camundongos em grupos Fêmea + ninhada Ratos em grupos Fêmea + ninhada Peso (g) < >25 < >500 Hamsters < >100 Cobaios <350 >350 Espaço/animal (cm 2 ) 38,7 51,6 77,4 96,796,7 Altura (cm) 12,7 12,7 12,7 12, ,7 109,6 148,35 187,05 258,0 387,0 451,5451,5 17,8 17,8 17,8 17,8 17,8 17, ,8 64,5 83,8 103,2 122,5122,5 387,0 651,5651,5 15,2 15,2 15,2 15,2 17,8 17,8 Sugestão de leitura!! Richter et al. Nature Methods, V. 6, N. 4, p ,

36 Obrigado!! André Carissimi andre.carissimi 36

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