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BENESSERE ANIMALE E ALCUNI CAMPI DI APPLICAZIONE

Davide Barbetta

Medico veterinario designato Università degli Studi di Trieste e Centro di Biomedicina Molecolare (CBM)

[email protected]

Trieste, 14 - 20 settembre 2016

BENESSERE ANIMALE: PRINCIPI GENERALI E VALUTAZIONE

PRATICA DEL BENESSERE

Come nell’uomo, vi è oggi consenso nel ritenere che il

benessere animale (BA) è basato su un buono stato di

salute fisica e mentale

Ci sono diverse ragioni che evidenziano l’importanza

di garantire il BA

1. Etiche: gli animali da laboratorio sono esseri

senzienti

2. Scientifiche: “Good welfare = Good science

3. Legislative



Il benessere animale aspetto complesso:

non comprende solo lo stato di salute dell’animale

ma anche una condizione di benessere vista in una

dimensione psicologica.

La sua compromissione non deriva solo

dall’infliggere ciò che è spiacevole, ma anche nel

negare ciò che è piacevole.



Un impatto sul benessere animale può essere una

conseguenza dell’utilizzo sperimentale o

dall’implementazioni di condizioni di stabulazione

che non soddisfano le esigenze degli animali

BENESSERE ANIMALE: PRINCIPI GENERALI E

VALUTAZIONE PRATICA DEL BENESSERE

Una definizione di Welfare è quello delle 5 libertà

sviluppato dal Farm Animal Welfare Council

(1979):

1. Libertà dalla sete e dalla fame:accesso ad acqua

fresca e cibo per mantenere un pieno stato di salute

2. Libertà dalla paura e dal distress: garantendo

condizioni e trattamenti che evitano la sofferenza

mentale (es. training degli animali al fine di

cooperare nelle procedure)



3. Libertà dal disagio fisico e termico: fornendo un

appropriato ambiente di stabulazione (es. rifugi per

controllare il microambiente)

4. Libertà dal dolore, dal danno e dalla malattia

Prevenzione, diagnosi (riconoscere i segni di dolore e

malattia) e cura (trattamenti)

5. Libertà di esprimere il comportamento tipico della

specie Arricchimento ambientale



La tutela del BA non è focalizzata unicamente

sulla riduzione delle condizioni negative (es.

riconoscimento del dolore), ma anche sui segni

positivi del BA (Positive Welfare) che

dovrebbero essere considerati nella valutazione

generale del benessere.

BENESSERE ANIMALE: PRINCIPI GENERALI E VALUTAZIONE PRATICA DEL BENESSERE

Esempi di comportamenti che indicano una condizione positiva di benessere:

1.Grooming

2.Livelli di attività normale, curiosità e interesse nell’esplorazione

3.Interazioni sociali con i conspecifici (allogrooming)

4.Gioco

I segni positivi di benessere variano in modo

considerevole, con la specie (conoscenze limitate per

diverse specie), il ceppo, l’esperienze individuali e il

temperamento dell’animale.



Valutazione del BA:

Considerare la specie (disponibilità di maggiori

indicatori di benessere per alcune specie rispetto ad

altre), il ceppo (è possibile che ci siano delle

differenze tra i ceppi sia nel comportamento normale

che in risposta alla sofferenza) utilizzati negli studi.

Animali geneticamente modificati, con caratteristiche

fenotipiche non sempre prevedibili, richiedono una

maggiore attenzione nella valutazione del BA



Diversamente dall’uomo, il benessere non può essere

valutato chiedendo indicazione verbali agli animali.

Indicatori di benessere:

a) Condizione comportamentale:l’analisi

comportamentale è complessa e comprende la

valutazione di un ampio range di comportamenti

che dipendono dalla specie e dalla situazione

Spendere tempo ad osservare gli animali e

familiarizzare con il loro pattern comportamentale



Il riconoscimento delle alterazioni

comportamentali può comportare delle difficoltà

Alcuni animali, in particolar modo le specie preda,

possono mascherare il dolore (evitano di

manifestare un’anormale attività per ridurre il

rischio di predazione), i segni di dolore possono

essere molto sottili e sono maggiormente attivi

durante la fase di buio (osservazioni più difficili)



Il disturbo provocato dalle procedure di

mantenimento (cambio gabbie) ha un effetto sul

comportamento e sulla fisiologia

Ad. es. nel ratto dopo il cambio, il comportamento

di esplorazione, l’utilizzo dei rifugi e i parametri

cardio-vascolari aumentano significativamente e

possono richiedere fino a 2 ore per ritornare ai

livelli base con possibile mascheramento degli

indicatori di benessere Controllo degli

animali 1 o 2 ore dopo le procedure di

stabulazione

ESEMPI CHE POSSONO INDICARE PROBLEMI DI SALUTE E/O DI BENESSERE

Inattività o letargia

Iperattività

Aggressione

Andatura anormale

Ridotto comportamento esploratorio

Ridotto utilizzo di materiali all’interno della gabbia (es. materiale per la nidificazione)

Isolamento sociale

Falsa cifosi

Atassia

Paresi e paralisi



Indicatori di benessere

b) Condizione fisica (valutazione rapida, non

invasiva, l’animale può anche essere esaminato

visivamente senza rimuoverlo dalla gabbia)

molti dei segni sono di natura generale e possono non

essere specifici di un data patologia

campanello di allarme consultare il

veterinario

ESEMPI DI MONITORAGGIO DELL’ASPETTO FISICO

Regione corporea osservazione

Testa La testa è inclinata costantemente su un lato ?

Occhi Gli sono infossati o sporgenti ?

Ci sono secrezioni anormali o croste ?

Ci sono segni di cromodiacrorrea (lacrime

rosse) ?

Naso Ci sono secrezioni o croste ?

Denti I denti sono eccessivamente cresciuti o

danneggiati ?

Corpo Emaciato, magro ?

Ci sono masse ?

Sono presenti ferite da morso

La forma del corpo è asimmetrica ?

Pelo Il pelo è opaco, arruffato ?

Ci sono aree con perdita di pelo ?

Anogenitale Ci sono segni di prolasso rettale o vaginale ?

Respiro L’animale respira in modo rumoroso o

difficoltoso



� Valutazione della condizione corporea attraverso il Body

condition scoring (attraverso la vista e la palpazione digitale

regione sacrale), metodo rapido, semplice e attendibile per

valutare lo stato di salute:

Punteggio da 1 a 5 3 condizione ottimale,

1 stato emaciato

5 condizione di obesità



Il peso corporeo è comunemente utilizzato come un

indicatore di BA. E’ influenzato da età, sesso, stato

riproduttivo, crescita tumorale, organomegalia,

accumulo di fluidi e pertanto la misura del peso

dovrebbe essere confrontata con un appropriato

controllo (es. appaiamento per età e sesso)

Il peso corporeo è un criterio implementato negli

humane endpoints Roditori perdita di peso pari

al 20 % è un criterio per l’eutanasia



Indicatori di benessere associati al protocollo sperimentale

Effetti avversi previsti e realizzazione di indicatori a misura dello studio

Es. Laparatomia nei roditori dolore (ferita chirurgica) perdita di peso, mancanza di grooming (indicatori generali) pressione dell’addome (belly-press) sulla lettiera (indicatore specifico comportamentale in relazione alla procedura)

.



Gli affetti avversi sperimentali e i relativi

indicatori possono essere in alcuni casi non

prevedibili Test di nuovi composti o

creazione di nuovi modelli geneticamente

modificati studio pilota



Oltre agli scoring sheet, è fondamentale

da una prospettiva di BA definire

chiaramente i punti di intervento

(humane endpoints) per ogni progetto

presenza di segni chiave che richiedono

un intervento (uscita dell’animale dalla

procedura, eutanasia)



D.Lgs 267/14

Schema di presentazione di un progetto di ricerca ai

sensi dell’art. 31 (Allegato VI)

Punto 24. Effetti avversi e misure per ridurre,

evitare, attenuare qualsiasi forma di sofferenza per

l’animale dalla nascita alla morte (Indicare se questi

effetti possono essere ridotti e/o annullati con la

somministrazione di analgesici o altri farmaci e in

caso contrario, perché ciò non è possibile)



Valutazione pratica del BA

1. Osservazione: quando possibile, una sola

persona o un numero ristretto di individui.

Aumenta l’attendibilità e consente

all’osservatore di seguire la progressione

delle condizioni dell’animale in modo più

accurato. Animali sono capaci di riconoscere

le persone e beneficiano dal contatto con un

operatore familiare rispetto ad uno estraneo



Osservazione da una certa distanza

Valutazione del comportamento senza provocare

nessuna risposta dell’animale a seguito

dell’apertura della gabbia Aumenta la

possibilità di osservare comportamenti non

provocati

Isolamento sociale (indicatore di negativo di

benessere) Gioco, foraggiamento o

allogrooming (indicatori positivi di benessere)



Osservare ravvicinata si osserva la

costruzione e natura del nido, presenza di

sangue o feci anormali, alterata frequenza di

movimenti opercolari nei pesci, comportamento

di fuga negli anfibi

2. Apertura della gabbia per

un’osservazione più accurata



3. Manipolazione dell’animale si valuta

peso corporeo, condizione corporea, idratazione,

misura delle masse tumorali, natura

dell’interazione (valutare se l’animale risponde

in modo normale)

Attenzione! La manipolazione è stressante per

gli animali, soprattutto se questi non sono

abituati, dolorosa (chirurgia) o dannosa (pesci e

anfibi presi non correttamente)



Flusso comunicativo in caso di problemi legati al BA

Stabularisti Responsabile del progetto

Tecnici stabularisti Responsabile del BA

Responsabile del BA

veterinario designato

IL PRINCIPIO DELLE 3 R E IL BENESSERE ANIMALE

Principio delle 3 R :

Sostituire (Replace)

Ridurre (Reduce)

Perfezionare (Refine)

Enunciato da Russel e Burch nel 1959 nel The Principles of humane Experimental Technique

Attualmente il principio è universalmente accettato nella ricerca animale (inclusione delle 3 R nelle leggi multinazionali, regolamenti e linee guida)


D.Lgs 26/14 Riferimento esplicito al principio

Art. 1 Oggetto e ambito di applicazione

a) la sostituzione, la riduzione dell’uso di

animali nelle procedure e il perfezionamento

delle tecniche di allevamento, di alloggiamento,

di cura e di impiego degli animali nelle

procedure

Art. 26 Compiti dell’organismo preposto al

benessere degli animali lettera


b) consiglia il personale nell’applicazione del

principio della sostituzione, della riduzione e del

perfezionamento, lo tiene informato sugli sviluppi

tecnici e scientifici ….

f) segue lo sviluppo e l’esito dei progetti di ricerca

tenendo conto degli effetti sugli animali utilizzati

nonché individuando e fornendo consulenza su

elementi che contribuiscono ulteriormente ai

principi della sostituzione, della riduzione e de

perfezionamento


Art. 31 Autorizzazione dei progetti

4. Valutazione tecnico-scientifica tiene conto :

……

r) della presenza di personale con competenze

specialistiche nei seguenti ambiti:

settori di applicazione scientifica in cui gli

animali saranno utilizzati, con particolare

riguardo alla realizzazione della sostituzione,

della riduzione e del perfezionamento;


Art. 37 Approcci alternativi

1. Il Ministero promuove lo sviluppo e la ricerca

di approcci alternativi, idonei a fornire lo stesso

livello o un livello più alto d’informazione di

quello ottenuto nelle procedure che usano

animali, che non prevedono l’uso di animali o

utilizzano un minor numero di animali o che

comportano procedure meno dolorose,…


Nella fase di ideazione di un progetto di ricerca è importante applicare le 3 R in tutte le fasi sperimentalial fine di ridurre la potenziale sofferenza inflitta agli animali e allo stesso tempo massimizzare la possibilità di ottenere dei benefici scientifici

DOMANDE ?????

1. Sostituzione E’ possibile ottenere lo stessobeneficio scientifico sostituendo l’animale in parte o in toto con un metodo in vitro o è fattibile l’impiego di una specie animale con basso sviluppo neurologico ?


2.Riduzione E’ possibile utilizzare un minor numero di

animali attraverso il miglioramento del disegno

sperimentale, impiegando il maggior numero di tessuti

da ciascun individuo ?

3. Perfezionamento E’ possibile modificare il disegno

sperimentale per diminuire la potenziale sofferenza

animale, ad es. migliorando la tecnica chirurgica o

riducendo il volume o la frequenza di somministrazione

di un composto ?


SOSTITUZIONE: Metodi biologici e non

-assoluto (animale non viene utilizzato in nessuna

fase sperimentale)

-relativo(es. sostituzione di un mammifero con un

animale più basso nella scala filogenetica)


Es. Colture cellulari con sviluppo di modelli

cellulari in sistemi tridimensionali (modelli 3

D), test su organismi a basso sviluppo

neurologico (Zebrafish, Caernohabditis

elegans), esseri non senzienti (batteri

valutazione della genotossicità) genomica

funzionale, sistemi in silicio, modelli

computazionali (struttura molecolare in

relazione all’attività biologica)


RIDUZIONE: Quando gli animali non possono essere

sostituiti, è richiesta un appropriata pianificazione del

disegno sperimentale per ottenere dati attendibili con

il minor numero di individui e per la scelta idonea

degli animali

Dati preliminari in vitro (es. prove di citossicità per

determinare la dose appropriata da testare sugli

animali)

Appropriati metodi statistici


Animali utilizzo di topi e ratti inbreed

consente una minore variazione nella risposta ad

un dato trattamento e richiede, pertanto, un

numero più piccolo di animali.

Tecniche di in vivo imaging acquisizioni di

immagini, con procedure non invasive, permette di

fare studi longitudinali, valutare tutte le fasi di una

malattia e anche monitorare l’effetto di una terapia

con una riduzione del numero di animali necessari


Studi pilota: (studi preliminari su piccola scala

necessari per gli studi definitivi)

consente di ridurre il numero di animali nello studio

definitivo:

1. regime di somministrazione più appropriato

di un composto

2. natura, incidenza, severità e tempi di effetti dannosi

e come possono evitati o affrontati


PERFEZIONAMENTO Non solo affinamento

delle procedure sperimentali, per ridurre o

eliminare la sofferenza animale,ma anche

migliorare la vita degli animali, quindi

migliorare il benessere, durante tutte le

fasi di stabulazione dalla nascita alla

morte

Maggiore impatto sul benessere animale


Esempi

1. Riconoscimento del dolore e utilizzo di analgesici

(analgesia multimodale)

2. Implementazione degli humane enpoints evitare

sofferenze inutili agli animali

3. Arricchimento ambientale appropriato alla specie

4. Training degli animali per minimizzare lo stress e la

paura dovuto alla contenzione presa del topo

non attraverso la coda, motivo di ansia, ma attraverso

la congiunzione delle mani o con un tubo

(arricchimento)


�Nei roditori riduzione dello stress nel cambio gabbie

attraverso il trasferimento del nido.

�Identificazione: metodi che consentono sia

l’identificazione dell’animale che la raccolta di tessuti

per la genotipizzazione (ear notch e taglio della

falange distale nei roditori)

�Tecniche chirurgiche evolute es. nel topo accesso

transcervicale per l’impianto di embrioni nell’utero

no necessaria una laparotomia e le potenziali

complicanze post-operatorie

�Metodi di eutanasia umanitari e consoni alla

specie


Interrelazioni fra le tre R situazioni in

cui una delle R può avere un impatto sulle

altre sostituzione di una specie

(mammifero) con un’altra a minor sviluppo

neurologico (invertebrato)

sostituzione che comporta un

perfezionamento, minore sofferenza imposta

all’animale alternativo


Autorità competente

In Europa nel 2011 è stato istituito il:

laboratorio di referenza per i test alternativi agli animali

(ECVAM= Europe centre for the validation of alternative

method)

Missione:

diffondere e promuovere i test alternativi, di ricerca, di

validazione, sviluppo di database di riferimento,

coordinare nel contesto europeo la fattibilità dei test in

differenti campi: farmaci, vaccini, dispositivi medici,

prodotti agricoli e prodotti cosmetici


Principali attività dell’ ECVAM: tossicità,

carginogenecità, ecotossicità

Centri di referenza nazionali punto di contatto con

ECVAM D.Lgs 26/14 ha istituito il centro di

referenza nazionale per i metodi alternativi con sede

IZPS di Brescia Si pone come punto di riferimento

per ECVAM con la missione di diffusione, formazione

e sviluppo dei metodi alternativi

ARRICCHIMENTO AMBIENTALE: EFFETTI BENEFICI SUGLI ANIMALI E IMPATTO SUI DATI SPERIMENTALI

DL.gs 26/ 14

Allegato III

Requisiti per gli stabilimenti e per la cura e la

sistemazione degli animali

b) Arricchimento

Tutti gli animali dispongono di spazio

sufficientemente complesso che consenta loro di

esprimere un ampio repertorio di comportamenti

normali. Essi dispongono di un certo grado di

controllo e di scelta rispetto al proprio ambiente

per ridurre comportamenti indotti da stress.


Gli stabilimenti mettono in atto tecniche adeguate

di arricchimento per ampliare la gamma di attività a

disposizione degli animali e aumentare la loro

capacità di risposta tra cui l'esercizio fisico, il

foraggiamento e le attività di manipolazione e

cognitive adeguate alle specie interessate.

L'arricchimento ambientale offerto negli alloggiamenti

e' adattato alle specie e alle esigenze individuali

degli animali. Le strategie di arricchimento negli

stabilimenti sono riviste e aggiornate periodicamente.


Varie definizioni di Arricchimento ambientale, ma

l’obiettivo è quello di migliorare il BA modificando il

microambiente

“un principio di allevamento che cerca di migliorare

la qualità della cura degli animali in cattività, individuando e fornendo gli stimoli ambientali necessari per un ottimale benessere psicologico e fisiologico” Shepherdson (1998)


� “un metodo per migliorare il benessere animale

fornendo agli animali stimoli sensoriali e motori,

attraverso strutture e risorse che facilitano

l’espressione di comportamenti tipici delle specie e

promuovere il benessere psicologico attraverso

l’esercizio fisico, le attività di manipolazione e le

sfide cognitive in accordo con le caratteristiche

specie-specifiche” Care and Use of Laboratory

Animal (2011)


Alcuni autori al fine di fornire una guida sulla diversità dei bisogni di arricchimento lo hanno suddiviso in sottocategorie: sociale (diretto o indiretto, conspecifici o altre specie uomo), occupazionale, fisico o strutturale (complessità), sensoriale (visivo, olfattorio, tattile) e nutrizionale (Bloomsmith 1991-Young 200)


Le condizioni standard di stabulazione forniscono un

ambiente limitato rispetto quello naturale (complesso

e ricco di stimoli)

I dati acquisiti dimostrano chiaramente come un

ambiente “sterile”, che non tiene conto della storia

naturale dell’animale, può portare ad alterazioni

nello sviluppo, nella fisiologia e nel comportamento.


Tutti gli ambienti, compreso quello naturale, includono dei fattori di stress

In natura gli animali hanno evoluto meccanismi di adattamento (comportamentali, ormonali, immunitari)

agli stress

In cattività se l’ambiente “sterile” non consente adeguate risposte di adattamento o risposte esagerate

Stress rottura dell’omeostasi distress

Es. topo (TNZ 26 – 34 °C)

Stabulato 20-24° + nido = Benessere Stabulato 20-24° senza nido = stress

L’AB da agli animali la possibilità di un certo grado di controllo del loro ambiente che consente di far fronte meglio alle condizioni stressanti


Gli animali in natura ricercano il cibo, costruiscono il

nido, difendono il proprio territorio e socializzano.

In condizioni di laboratorio gli individui possono non

avere o hanno una minore possibilità di manifestare tali

comportamenti questo influisce sul benessere e la

fisiologia degli animali.


Essenziale modificare l’ambiente di laboratorio al fine di

consentire agli animali di esprimere un’ ampio range di

comportamenti naturali.

In tutte le specie le strategie di AB devono permettere la

socializzazione, l’esplorazione, la possibilità di

nascondersi, l’accesso ad oggetti manipolabili.

Microambiente stimolante


L’AB non solo promuove un comportamento normale,

ma anche riduce i comportamenti anormali, come le

stereotipie, l’eccessiva aggressività e i danni auto-

inflitti.

Stereotipie: comportamenti ripetitivi causati da

frustrazione o disfunzioni del SNC


Roditori stereotipie

Topi Barbering, aumento di aggressività

(ferite o morte), morsicatura delle sbarre della

gabbia, salti ripetuti nell’angolo della gabbia,

movimenti in circolo

Ratti descritti pochi comportamenti

stereotipati: morsicatura delle sbarre della gabbia,


Barbering (tricotillomania) disordine

complesso (dominanza, background genetico,

dieta, noia) più frequente nelle femmine può

essere osservato in tutti i ceppi di topi e ratti,

ma i topi C57BL/6 sono particolarmente proni

a questo problema


Generalmente un solo individuo (barber) che

esprime tale comportamento verso i

conspecifici

comune manifestazione è la perdita delle

vibrisse e dei peli del muso e del dorso, ma

anche autoinflitto (regione dell’addome)


� foto


Si è dibattuto, specialmente per il topo e il

ratto, se la domesticazione e l’inbreeding

hanno cambiato il comportamento dei roditori

da laboratorio, arrivando ad affermare che

non necessitano più di molte delle

caratteristiche ambientali che sono

importanti per gli animali in natura.


Se non è in discussione che i roditori, come tante

altre specie, possono adattarsi bene alle

condizioni di laboratorio, questo non significa

che le similarità fra roditori tenuti in

laboratorio e quelli in natura possono essere

ignorate i roditori sono stati tenuti

cattività per almeno un secolo e nonostante

questo essi mantengono molte delle loro

caratteristiche naturali e istintive dei loro

progenitori selvatici


Molti studi (topo, ratto e coniglio) hanno

mostrato che il comportamento naturale è innato

nonostante la domesticazione (comportamento

sociale e antipredatorio, l’ordine gerarchico,

costruzione del nido)


Nella valutazione dell’AB, ci sono tre importanti aspetti da

considerare:

1. Animale soddisfare le esigenze della specie e del

ceppo migliora il BA? o può causare effetti

indesiderati (sostanze tossiche, estremità taglienti,

aggressività, stress, paura o ansia) ?

2. Aspetto scientifico può avere un impatto sulla

validità dei dati sperimentali ?

3. Costi disponibilità di risorse finanziarie?


NON UTILIZZARE FORME DI AB IN MODO CASUALE NELLA SPERNZA CHE L’ANIMALE

NE POSSA TRARRE UN BENEFICIO

La strategia di successo nell’ambito dell’AB è il lavoro di squadra tra veterinario, responsabile del progetto, responsabile del benessere animale, tecnici di stabulario e stabularisti.

L’implementazione dell’AB è un processo dinamico: letteratura, altri stabilimenti, convegni,


Valutazione dell’AB

1. Analisi del comportamento (nel modo più

obiettivo possibile uno dei metodi più utilizzati è

l’etogramma: elenco di comportamenti e il tempo

che l’animale utilizza per le differenti attività ).


2. test di preferenza: scelta fra due o più

ambienti, gabbia standard versus gabbia

arricchita o due tipi di arricchimento. La

preferenza dell’animale è un’importante via per

valutare l’AB (visto che la scelta fatta

dall’animale indica ciò che realmente vuole)


3. Test di motivazione: consente di rilevare

quanto è importante avere l’opzione preferita

l’animale sceglie “pagando un prezzo”

(es. sollevare una barriera fisica pesante, per

avere acceso a qualcosa che vuole )


Una volta accertato che l’AB rappresenta un beneficio

per l’animale bisogna considerare il danno fisico e il

possibile impatto sui dati sperimentali

Documentato un caso coniglio NZW arricchito con

una palla di plastica vuota con fori sulla superficie

per l’attività ludica Intrappolamento degli incisivi

nei fori della palla

Topi nudi atimici arricchiti con materiale a base di

cotone congiuntivite dopo 2 settimane di

esposizione animali senza ciglia


Danno Potenziale presenza di estrogeni naturali

in differenti tipi di legno

Uno studio ha dimostrato che la carta velina può essere un

fattore di confondimento per studi sull’asma allergico nei topi Balb/c (aumento, rispetto agli animali senza arricchimento,

del numero totale di cellule, numero di eosinofili e la concentrazione di IL-13)

Topi arricchiti con batuffoli di cotone danno epatico e induzione del gene P4501A1 (cyp1A1) danno osservato generalmente all’esposizione della diossina possibile contaminazione del cotone da diossina legati al processo di produzione e sbiancatura


AB e aspetti neurologici

I cambiamenti morfologici sono tra gli effetti meglio

conosciuti dell’AB sui roditori: aumento della massa

cerebrale, aumento dello spessore corticale.

Aumento delle arborizzazioni dendritiche, delle

connessioni sinaptiche, e della dimensione delle

cellule neuronali sono state evidenziate nei roditori

stabulati in un ambiente arricchito (oggetti inanimati)


L’espressione genica cerebrale nei topi è

stato documentato un effetto dell’AB (aumento

della complessità della gabbia con vari oggetti:

scatole, blocchi di legno, ruota)

espressione di diversi geni che regolano la

struttura neuronale, la plasticità sinaptica e la

neurotrasmissione


La memoria è l’apprendimento riflettono i

cambiamenti che possono verificarsi nel

cervello dei roditori concomitanti alle modifiche

anatomiche documentate topi e ratti

stabulati in ambiente arricchito mostrano di

apprendere più rapidamente rispetto agli

animali tenuti in condizioni standard


Esempi di effetti benefici dell’AB in modelli con danni

cerebrali e funzioni motorie alterate

�Ratti sottoposti a danno traumatico cerebrale

mostravano, in un ambiente arricchito (con diversi tipi

di oggetti), un periodo di latenza più breve nel trovare

la piattaforma in Morris Water maze comparati ai

ratti operati, stabulati in condizioni standard e un

ricovero facilitato di alcune funzioni cognitive a

seguito dell’esposizione all’arricchimento.


�Ratti sottoposti a legatura dell’arteria

cerebrale media e tenuti in un ambiente

arricchito (oggetti vari: assi di legno, pedane,

tronchetti di legno) mostravano un

miglioramento delle funzioni motorie con un

recupero più rapido rispetto ai controlli.


�Topi transgenici in ambiente arricchito

(sociale e inanimato) R6/1 e RS/2,

modelli della malattia di Huntington, mostrano

un minor declino in determinate task funzionali

motorie con ritardo nella perdita del volume

cerebrale.


Può pertanto l’AB viziare i risultati

sperimentali? Considerato che l’ambiente

arricchito è più vicino a quello naturale, è

probabile che le condizioni standard di

stabulazione portino ad una riduzione delle

capacità cerebrali degli animali da laboratorio

ponendo il quesito circa la validità delle

ricerche sull’apprendimento e la memoria

fatte su animali alloggiati in modo

tradizionale


Inoltre le condizioni di alloggiamento standard

possono aumentare l’incidenza di comportamenti

anormali, di stress, di paura e di ansia che

possono influire negativamente sulla qualità dei

dati.


Sebbene i possibili effetti dell’AB sui dati, gli animali

mantenuti in un ambiente arricchito sono molto

probabilmente da considerarsi “più normali” e individui

sperimentali migliori con un sistema somatosensoriale e

delle capacità cognitive che non state arrestate da una

stabulazione inadeguata

Un ambiente sterile interferisce con lo sviluppo e le

funzioni cerebrali e le funzioni comportamentali.


La scienza al momento non può fornire risposte

definitive!

I possibili impatti dell’AB sui dati sperimentali sono

aspetti che devono essere esplorati per verificare se

rappresentano un problema reale: ricerche

bibliografiche e/o studi pilota


Variabilità e AB

Ci possono essere preoccupazioni legate al fatto che

l’uso di differenti AB possano ridurre la

standardizzazione fra le diverse realtà di laboratorio

riducendo la precisione e la riproducibilità dei dati.

perturbazione delle condizioni ambientali standart


Tuttavia le condizioni di stabulazione standard

non possono essere considerate

particolarmente standardizzate visto le

differenze nelle tipologie di gabbie, di

materiali, di procedure di stabulazione in uso

fra laboratori.


Alcuni scienziati hanno sollevato la preoccupazione

che l’AB possa compromettere la standardizzazione

sperimentale introducendo una variabilità (diversità

del repertorio comportamentale e variazioni delle

risposte ai trattamenti sperimentali) all’interno dello

studio.

I lavori scientifici hanno prodotto risultati diversi:

aumento di variabiltà, riduzione della variabilità o

nessun effetto.


L’analisi globale di questi studi sembra indicare che non ci

sono evidenti effetti di variabilità

Nel topo non sono emerse evidenze a sostegno di questa

visione

Gli effetti dell’AB sono simili a quelli di altre componenti

ambientali:

-In alcuni casi, non c’è un impatto sull’animale o sulla

ricerca,

-- in altri casi ci possono essere effetti sull’animale e sulla

ricerca che potrebbero essere positivi e negativi


TOPO tipologie di arricchimento:

1. Sociale diretto complesso, nuovo e stimolante

consente una stimolazione mentale degli animali

supporto sociale nelle condizioni stressanti

sociale- sensoriale indiretto visivo, olfattivo, tattile

2.Occupazionale (stimola quei comportamenti che

normalmente in natura impegnano gli animali ad

investire gran parte del tempo a loro disposizione)


�Materiale per la costruzione del nido (importante

per la termoregolazione - il topo spende 10 – 20 %

del tempo nel manipolare il materiale di nidificazione)

questa specie mostra di preferire questo tipo di

arricchimento rispetto ad altre forme di arricchimento

ARRICCHIMENTO AMBIENTALE: EFFETTI BENEFICI SUGLI

ANIMALI E IMPATTO SUI DATI SPERIMENTALI

1.Esistono delle differenze nella preferenza dei materiali fra

ceppi Crinkled paper, lana di legno, cotone (lesioni oculari

nei topi nudi e danno ai cuccioli e quello molto compresso è

risultato difficoltoso per le specie “poor nest building” es.

C57BL/6, DBA), carta substrato appropriato per stimolare il

comportamento



2. Alcuni tipi di materiali (es. cartoccio del mais) riduce

l’aggressività nei topi BALB/c e non con la lana di

legno nei BALB/c e C57BL/6J

3. Nei topi Balb/c e CD-1 riduzione dello stress

attraverso fornitura di materiale di nidificazione e se

questo è trasferito nelle operazioni di cambio

4. Riduzione della mortalità pre-svezzamento (topo e

ratto)



5. La fornitura di materiale naturale, rispetto ai

sostituti meno naturali, consente al topo di

laboratorio di costruire un nido più complesso e con

molti strati simile a quello osservato in natura.

�Foraggiamento: in natura il topo percorre grandi

distanze per la ricerca del cibo, in condizioni di

laboratorio mantiene tale comportamento che

dovrebbe essere soddisfatto attraverso ad es. la

dispersione del cibo sulla lettiera


�Materiale da rosicchiare vista la crescita

continua degli incisivi questi animali hanno bisogno

di rosicchiare continuamente bastoncini o

trucioli di legno.

3. Fisico o strutturale

Aumento della complessità della gabbia


a) rifugi di plastica (aumento di aggressività in maschi di

ceppi altamente aggressivi e rottura della gerarchia sociale),

b) tubi o tunnel (tubi di cartone, osservata una riduzione del

comportamento stereotipato di rosicchiamento delle sbarre

della gabbia nei topi ICR)


�La presa dei topi con un tubo, anziché per la coda,

risulta indurre minore ansia all’animale

Approccio volontario del topo all’operatore e

accettazione maggiore della presa fisica

Arricchimento fisico Miglioramento

dell’apprendimento, della memoria, dell’immunità

e ridotta crescita tumorale.


4. Nutrizionale Naturale (semi, grano

altamente graditi dal topo) o di sintesi (pellet

aromatizzati e gelatine generalmente a base di

zucchero)


RATTO

1. Sociale diretto crea situazioni nuove e imprevedibili

nelle quali l’animale reagisce

Sociale indiretto: visivo, olfattivo e tattile

2. Occupazionale


�Substrati per scavare in natura costruisce un

sistema di gallerie connesse con diverse camere

Sebbene tale comportamento sia uno dei più

caratteristici comportamenti del ratto selvatico,

poco si conosce su questo tipo di arricchimento

nelle condizioni di laboratorio


� Materiale da nidificazione il ratto selvatico

costruisce il nido all’interno delle gallerie e in

laboratorio sia il maschio che la femmina

costruiscono il nido

1. La motivazione nella costruzione del nido varia in

relazione al ceppo, stato (es. gravidanza), temperatura


2. Comportamento innato, ma con una componente

acquisita preferisce materiali a fibra lunga e

sembra ignorare la carta soffice, truccioli di segatura e

il cottone compresso

Crinkled paper si è dimostrata un buon materiale per la

costruzione del nido


� Materiale da rossichiare Il ratto da laboratorio

spende in media il 6% del tempo a rosicchiare quando

è disponibile un substrato Legnetti di legno


3. Fisico o strutturale

�Rifugi preferito rispetto al materiale di

nidificazione, ma l’appaiamento di rifugi + materiale

di nidificazione è risultato essere particolarmente

gradito dal ratto e secondo la lettura recente questo

abbinamento rappresenta molto probabilmente una

delle migliori forme di AB


�Tubi dati contrastanti sulla preferenza del ratto

a questa forma di AB

4. Nutrizionale Semi, frutta, vegetali, pellet

fruttati o gelatine


CONIGLIO

Sociale diretto o indiretto

� Le forme più comuni di arricchimento sono rappresentate

da supplementi di cibo e/o una varietà di oggetti

manipolabili

1. Supplementi di cibo (fieno) sono comunemente utilizzati per

arricchire l’ambiente di stabulazione e il tempo di

interazione cibo-animale è maggiore rispetto ad altre

forme di arricchimento


Il fieno ha mostrato diminuire il mordicchiamento delle

sbarre e del pelo

2. Oggetti manipolabili manubri e palle (scelti con

attenzione in termini di composizione al fine di evitare

danni a seguito del rosicchiamento) e blocchetti di

legno

3. Piattaforme rialzate che consentono agli animali di

ritirasi se disturbati


OPOSSUM

Il materiale di nidificazione è essenziale per entrambi

i sessi, sia i maschi che le femmine spendono molte

ore del giorno ad assemblare fasci di materiale

attraverso l’arricciamento della coda attorno al

fascio e portandolo in giro per la gabbia.

Spesso costruiscono un nido elaborato intrecciando

fasci di materiale (strisce di carta 5 mm x 18 cm) o

meno complesso utilizzando fogli di carta che

portano spesso all’interno di un tubo di cartone


Xenopus

L’AB è largamente impiegato nei mammiferi con uno

sviluppo minore per altre classi animali come gli

anfibi e i pesci

E’ stato visto che lo Xenopus preferisce un ambiente

arricchito rispetto ad uno microambiente sterile e gli

arricchimenti pensati per questa specie possono

essere forniti senza alcun effetto sulla produzione o

sulla qualità delle uova.


1. Nascondigli e rifugi lo xenopus è una specie preda

ed è importante fornirgli loro rifugi per nascondersi

vasi di argilla, tubi di plastica, oggetti galleggianti,

2. Sassi o rocce naturali o in plastica

Il materiale utilizzato per l’AB non deve rilasciare

sostanze tossiche e deve avere delle superfici lisce ed

estremità arrotondate


Zebrafish

� Dibattito aperto sul reale beneficio dell’ AB per questa

specie.

� E’ stato anche sostenuto che essa si mostra indifferente

alla modificazione del microambiente.


Studi sul campo (la gran parte degli habitat

di questa specie sono caratterizzati dalla

presenza di vegetazione) e in laboratorio

(test di preferenza : 99 % del tempo occupato

in aree con piante ) hanno evidenziato che lo

Zebrafish preferisce ambienti con la

presenza di vegetazione.

benessere animale e alcuni campi di applicazione rivisto settembre 2016... · benessere animale:...

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