animais de laboratorio

Série Didática 11
Animais de Laboratório no
Instituto Butantan
Introdução:
A experimentação animal data dos antigos Gregos
e Romanos, porém foi durante os séculos dezoito e
dezenove que progrediu lentamente de uma prática
relativamente incomum, até alcançar um enfoque
científico. O Instituto Butantan, em 1928 inicia a
construção de um Biotério, ato pioneiro, já que era
raro literatura ou informações especializadas sobre
normas de manutenção e instalação para as espécies de animais de laboratório, utilizados na experimentação. Em 1935, o Instituto já possuía a maior
criação de animais para experimentação e infra-estrutura básica para pleno desenvolvimento da medicina experimental. Em 1999, a Divisão Biotério Central do Instituto Butantan, passou por uma
grande adequação física das áreas de criação das
espécies convencionais de laboratório (camundongos, cobaias, ratos, hamsters e coelhos), com o intuito de produzir animais, sanitária e geneticamente
definidos.
As áreas de criação foram adequadas às mais modernas normas internacionais de instalações, de acordo com as exigências internacionais de cGMP (Current Good Manufacturing Practices) da WHO (World
Health Organization), garantindo o padrão “SPF”
(Specific Pathogens Free), a ética e o bem estar dos
animais utilizados no desenvolvimento dos programas e projetos da instituição.
O Instituto Butantan, que mantém tradição centenária no desenvolvimento de soros contra venenos de animais peçonhentos e a raiva, é também
o maior produtor de vacinas da América Latina e
Treinamento
Biotério Atual
Década de 70, ausência de cGMP
principal parceiro do Ministério da Saúde nas campanhas nacionais de vacinação. O Biotério Central
do Instituto Butantan tem por finalidade a realização da produção, manutenção e fornecimento de
animais de laboratório, das diversas espécies como
camundongos, ratos, coelhos, cobaias, hamsters e
macacos rhesus, para serem utilizados na produção
e controle da qualidade de imunobiológicos e fármacos, desenvolvimento de pesquisas e alimentação de
outras espécies animais tais como serpentes, aranhas e sapos. A produção, manejo e descarte dos
animais são realizados obedecendo rigorosamente as
Normas de Boas Práticas de Produção de Animais de
Laboratórios e Biossegurança. Estas normas incluem
validação de barreiras sanitárias, estabelecimento
de fluxos, procedimentos operativo padrão, certificação e validação de equipamentos e processos. Todos
os processos obedecem ao código de ética animal
e aos Princípios dos três Rs. Uma outra finalidade
da Divisão Biotério Central é a formação de profis-
Década de 40, caixas de madeira
sionais na área da Ciência de Animais de Laboratório. Realizamos anualmente, cursos de treinamento para técnicos de nível médio e superior, para
os funcionários do biotério, do Instituto e de outras
Instituições.
Ambiente:
dade, troca mínima de ar por hora, temperatura e
umidade relativa, níveis de ruído e iluminação. Uma
importante característica do biotério é o sistema de
exaustão. Os animais são alojados em gaiolas, distribuídas em estantes metálicas com seis prateleiras
cada e a exaustão é feita através de um sistema de
plenos, instalados nas paredes das estantes, atrás
das gaiolas. Isto significa, que os odores fortes de
amônia produzidos pela urina e fezes dos animais
são exauridos diretamente das gaiolas sem circular
na sala. Produzimos animais dentro dos conceitos da
Garantia da Qualidade.Isso significa assegurar que
os reagentes biológicos (animais) são consistentemente produzidos e controlados, com padrões de
qualidade apropriados para o uso pretendido. A aplicabilidade desses conceitos para produção de animais de laboratório é ainda muito recente no Brasil,
sendo o Instituto Butantan o pioneiro.
Animais:
São inúmeros os modelos animais utilizados nas
pesquisas cientificas, porém foram definidas cinco
espécies como sendo as espécies convencionais de
animais de laboratório. Estas espécies são conhecidas popularmente pelos seguintes nomes, camundongo, rato, hamster, cobaia e coelho. No Instituto
Butantan, temos as cinco e mais uma colônia de macacos rhesus.
O Biotério Central é um prédio independente, isolado das demais áreas do Instituto, com uma área
de 2.100 m2. Possuí entrada e vestiários separados,
casa de máquinas, caldeiras e gerador exclusivo.
Sua arquitetura é pavilhonar, sendo que cada linhagem é mantida em um pavilhão e este totalmente
independente dos demais. As áreas auxiliares como;
laboratório, vestiários de barreira, administração, Camundongo – É um roedor da família Muridae,
almoxarifado, área de descanso e refeição são total- muito utilizado nas pesquisas biomédicas e seu nome
cientifico é Mus domesticus domesticus. Nascem com
mente separadas.
O projeto arquitetônico contemplou cada pavilhão aproximadamente uma a duas gramas, sem pêlo, de
com estrutura física, equipamentos e definição de olhos e orelhas fechadas e sem dentes. Atingem a
fluxos de forma a minimizar ou eliminar os riscos de puberdade por volta dos 40 dias de idade, são acasacontaminação através dos insumos e pessoas envia- lados com 60 dias, o período gestacional das fêmeas
é em média vinte e um dias,
dos as áreas de produção.
têm ninhadas grandes de 10
A definição do fluxo de
a 12 filhotes e o desmame
materiais e de pessoas
dessas ninhadas ocorre aos
evita a contaminação cruvinte e um dias de vida. Há
zada. Todos os equipauma enorme variedade de
mentos são regularmente
linhagens de camundongos,
validados, possuem suas
que vão do branco ao preespecificações fixadas ao
to. Há varias linhagens allado e os procedimentos
binas, que fenotipicamente
de uso e limpeza descritos
(aparência externa) parecem
nos procedimentos operiguais, mas geneticamente
ativos padrão (POPs) e no
são totalmente diferentes.
manual de limpeza. Cada
O camundongo é a espécie
unidade de produção disque apresenta maior variepõe de salas que possuem
dade de linhagens. No Biosistema de filtração de ar,
tério Central, trabalhamos
com filtros HEPA (High Efcamundongo
com linhagens heterogênificiency Particulate Air). A
cas (não consangüíneas) e
construção obedece aos
princípios de zoneamento, onde ocorre um efeito em as isogênicas (consangüíneas). Essa diferença genécascata, com o fluxo de ar partindo da área de maior tica define o tipo de manejo a ser seguido, para que
pressão, para as áreas de menor pressão. As zonas não haja uma contaminação genética, pois o objediferenciam-se pela pressão e pureza do ar, porém tivo principal nas linhagens heterogênicas é a maior
mantendo os demais parâmetros físicos, como: variedade genética entre seus indivíduos (o que
fluxo do ar não turbulento e unidirecional, veloci- ocorre com a população humana). Já com as linha-
depressão,cancer de mama e próstata. No Instituto
Butantan são usados por quase todos os Laboratórios de Pesquisas.
Rato
Hamster – O hamster dourado, um roedor também
gens consangüíneas, o objetivo principal é o maior
grau de parentesco possível. Após ser conseguido
a isogenidade, mantêm-se os acasalamentos entre
irmãos, conseguindo-se uma semelhança genética
por volta 96,9% em todos os loci cromossômicos.
Estes animais isogênicos foram desenvolvidos para
permitir a continuidade dos estudos sobre câncer e
muito ajudaram no entendimento de várias doenças.
No Instituto Butantan são mais usados na produção
de anticorpo e em testes de vacinas recombinantes
para diferentes doenças.
Rato – O rato é um roedor da família Muridae, po-
dendo ser o Rattus rattus, que é o rato do telhado e
o Rattus norvegicus. A principal diferença entre os
dois é o tamanho da cauda, o Rattus rattus possui a
cauda maior que o corpo, com uma finalidade preênsil (de agarrar); o Rattus norvegicus tem a cauda
menor que o corpo. A principal linhagem utilizada
nas pesquisas é a linhagem Wistar, um rato albino
(branco). Nasce com peso variando entre quatro a
seis gramas, sem pêlo, de olhos e orelhas fechadas,
sem dentes. Atingem a maturidade sexual por volta
dos sessenta dias de idade, as fêmeas são acasaladas aos noventa dias, o período gestacional é em
média vinte e um dias, têm ninhadas grandes de 10 a
14 filhotes e o desmame dessas ninhadas ocorre aos
vinte e um dias de vida. Existem ratos heterogênicos
e isogênicos. Desde o século passado, o papel do rato
na medicina mudou de portador de doenças contagiosas à uma ferramenta indispensável no desenvolvimento experimental da medicina e de produtos
farmacêuticos. Foi no rato que desenvolveram-se
vários estudos sobre os medicamentos destinados a
Hamster
conhecido como hamster da Síria (Mesocricetus auratus), é a espécie mais comum da subfamília Cricetidae a ser usada na pesquisa biomédica, sendo
chamado, normalmente, de hamster de laboratório.
O hamster dourado se originou no sudoeste da Europa e no Oriente médio, de um macho e duas fêmeas
sobreviventes de uma ninhada de 10 filhotes capturados na região de Aleppo na Síria, numa expedição
liderada pelo zoólogo Israel Aharoni. Comparados com ratos e camundongos, o uso de hamster
na pesquisa biomédica é menos expressivo, porém
como animal de estimação é o mais usado. Nesta
espécie as fêmeas são maiores e mais agressivas
que os machos. Como os outros roedores (rato e
camundongo), nascem sem pelos, com olhos e orelhas fechadas, porém nascem com dentes. Quando
adultos têm a pele muito flácida. Este roedor apresenta “bolsas guturais” na boca, onde alojam alimento. Nascem pesando por volta de duas gramas,
Cobaia
o período gestacional é de aproximadamente 18 dias
e o tamanho da ninhada é de cinco a oito filhotes por
parto. Sua utilização está voltada para estudos de
virologia e anomalias congênitas. No Instituto Butantan são mais usados pelo Laboratório de Parasitologia.
Cobaia – Conhecida vulgarmente como porquinho
da Índia, é um roedor da família Cavidae e seu nome
cientifico é Cavia porcellus. Dentre as cinco espécies
convencionais de animais de laboratório é a única
que tem origem na América do Sul. Foi encontrada
no Peru e posteriormente levada a Europa como animais de estimação. Os filhotes diferentemente dos
outros, nesta espécie, nascem com pêlo, olhos abertos, orelhas soltas e andam dentre as primeiras
horas após o parto, se alimentam de sólidos já na
primeira semana de vida. Outras particularidades
destes roedores é que não apresentam cauda e não
sintetizam a vitamina C, necessitando recebê-la de
forma exógena (administrado na água de beber). As
fêmeas são acasaladas por volta dos noventa dias de
Coelho
idade e o período gestacional é em média de setenta
dias. No Instituto Butantan são utilizados nos testes de controle de qualidade de praticamente todas
as vacinas e soros, principalmente para testes da
vacina anti diftérica.
Coelho – São Lagomorpha pertencentes a família
Leporidae, posição zoológica que lhe foi garantida
pela presença de 4 incisivos superiores e não apenas dois como nos roedores. Existem várias raças de
coelhos, sendo que a mais utilizada na experimentação cientifica é BNZ (Branco Nova Zelândia). Este
animal é de porte médio, pelagem branca, nascem
sem pêlos, olhos e orelhas fechadas, pesando por
volta de cinqüenta gramas. Atingem a puberdade
em torno dos quatro meses de idade e o período
gestacional das fêmeas é em média de trinta dias.
Os filhotes de coelho, quando recém nascidos, são
chamados de láparos. São muito utilizados no desenvolvimento do tratamento da quimioterapia. No
Instituto Butantan são mais usados para testes de
pirogênio dos imunobiológicos
Macaco – Temos uma colônia de macacos Rhesus,
originária do continente asiático (Índia), iniciada no
ano de 1929, através da importação de 150 animais
que foram utilizados no desenvolvimento de trabalhos de pesquisa da febre amarela. Os primatas não
humanos ou infra-humanos são mamíferos essencialmente tropicais e são divididos em dois grandes
grupos: Primatas do Novo Mundo e Primatas do Velho
Mundo, sendo que os macacos Rhesus são do Velho
Mundo, pertencendo à Ordem dos Catharrinos, os
quais possuem a expansão septal muito reduzida, fi-
cando as narinas de forma obliqua. Possuem 32 dentes, o que atesta que estão, no processo evolutivo,
mais próximos do homem. Em relação a taxonomia
os Rhesus pertencem à classe Mammalia, ordem
Primatas, família Cercopitecidae, gênero Macaca,
espécie mulatta, com o nome popular: de “macaco
rhesus”, sendo os mais utilizados na pesquisa biomédica. As fêmeas desta espécie têm ciclo menstrual semelhante ao dos humanos e apresentam sinais
externos de menstruação (sangue na vagina). A 1ª
menstruação (menarca) ocorre aos 2 anos de idade,
sendo seguida por um período de ciclos menstruais
irregulares e a 1ª concepção ocorre geralmente ao
redor dos 4 anos de idade e nasce um único produto, com aproximadamente 400 gramas. A gestação
varia entre 161 e 175 dias. Os rhesus apresentam
estações de acasalamento definidas, como período
de anestro e variações estacionais na capacidade reprodutiva. Esta espécie quando criada em cativeiro,
na América do Sul, apresenta estação de acasalamento (estro) de abril a setembro e anestro durante
o restante do ano. No Instituto Butantan, os animais
são mantidos em sistemas de criação semi-natural
em viveiros. Os grupos de acasalamentos estão separados e abrigados em dois grandes viveiros. Existe
também, um espaço denominado de “creche”, onde
são mantidos os animais desmamados, agrupados
por idade. Após o nascimento, os bebês permanecem com as mães até o desmame, que ocorre entre
o 6º e o 9º mês de vida. Quando as fêmeas atingem
a maturidade sexual, ao redor de 04 anos, são colocadas com um macho adulto de hierarquia suficiente
para dominar o grupo de fêmeas (3-6). No Instituto
Butantan são realizadas algumas pesquisas com estes animais, apenas para verificação da presença ou
não de anticorpos de diversas doenças virais humanas, de relevância em saúde pública, que eventualmente possam ser transmitidas aos animais pela
proximidade com o público como: sarampo, rubéola,
herpes vírus humanos tipos 1 e 2, parvovírus B 19,
herpes vírus tipo 6, dengue e febre amarela.
FICHA TÉCNICA:
Div. Des. Cultural: Henrique M. Canter-Coord.
Div. Biotério Central Texto e Fotos: Ubimara P. Rodrigues (Dir. Técnica),
Vânia G. M. Mattaraia, Ana Paula R. da Silva, Maria
de Fátima C. L. F. Tavora, Elisabeth J. G. Valentini,
Virginia B. Moreira e Arquivo Butantan
Macaco