Ratto da laboratorio

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Nome: ratto bruno o ratto norvegese Nome scientifico: Rattus norvegicus

Ratti da laboratorio (della linea Wistar ).

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Ratto da laboratorio

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Ratto

Il termine " ratto da laboratorio " si riferisce  a  ceppi o linee di ratti selezionati, allevati e riprodotti per le esigenze di esperimenti su animali in laboratorio, o talvolta per lezioni di anatomia e dissezione .

Essendo il topo molto più facile da allevare rispetto alle scimmie (geneticamente più vicino all'uomo), è diventato una delle specie più utilizzate per la sperimentazione animale . Dopo il topo , il topo è il mammifero più utilizzato negli esperimenti sugli animali (rappresenta circa il 20% del numero totale di mammiferi utilizzati nella ricerca).

Tutti i ceppi di laboratorio sono stati prodotti dalla selezione di allevatori scelti da allevatori di allevamenti di ratti bruni , le cui prime copie provenivano dalla specie selvatica Rattus norvegicus .

Il topo albino e la maggior parte dei ratti domestici sono discendenti di ratti da laboratorio.

Genomica dei ratti

Il topo ( Rattus norvegicus ) è il terzo mammifero di cui è stato intrapreso il sequenziamento del genoma (secondo solo al topo e all'umano, e prima di quello del cane ); Il ceppo selezionato per il sequenziamento era un ceppo "BN rat" (NL / SsNHsd) del Medical College of Wisconsin  (en) (MCW) da una linea "Harlan Sprague Dawley" e la maggior parte del genoma analizzato proviene da due femmine tranne per pochi elementi e il sequenziamento del cromosoma Y da un maschio.

Il genoma del ratto (DNA lineare a doppia elica, circa 2,75 miliardi di paia di basi) è più piccolo di quello dell'uomo (2,9 miliardi), ma più grande di quello dei topi (2,6 miliardi) con cui condivide un certo numero di geni. Questo genoma è costituito da circa 2,7 miliardi di coppie di basi organizzate in 21 cromosomi . Nel 2004, è stato sequenziato al 90%, suggerendo che circa il 90% dei geni del ratto sono condivisi con gli esseri umani. Questo lavoro è stato svolto con l'aiuto del National Human Genome Research Institute (NHGRI). Inoltre, secondo il consorzio che studia questo genoma, il Rat Genome Sequencing Project Consortium, tutti i geni umani noti per essere associati a malattie hanno equivalenti nel genoma del ratto.

Secondo questo consorzio, nonostante un genoma di dimensioni diverse, “i genomi del ratto, del topo e quello del genoma umano codificano lo stesso numero di geni. La maggior parte è persistita senza cancellazione o duplicazione dall'ultimo antenato comune; Le strutture introniche sono ben conservate ” .

Alcune specificità genetiche del ratto

• Alcuni geni del ratto non esistono nei topi; Verrebbero dall'espansione - durante l'evoluzione - di alcune famiglie di geni (inclusi i geni che producono feromoni , o coinvolti nell'immunità , nella chemio-sensibilità , nella disintossicazione o nella proteolisi );
• Il ratto ha geni omologhi (e più precisamente “  ortologhi  ”) di quasi tutti i geni umani associati a malattie note nell'uomo, ma con differenze nel loro tasso di sostituzione sinonima rispetto ad altri geni;
• Circa il 3% del genoma del ratto è costituito da segmenti ampiamente duplicati; questo tasso è intermedio tra quello misurato nei topi (1-2% del genoma) e quello dell'uomo (5-6% del genoma). Queste duplicazioni si verificano principalmente nelle regioni "pericentromeriche" (intorno al centromero ). Diverse recenti espansioni delle principali famiglie di geni potrebbero essere dovute a queste duplicazioni genomiche.

• Il nucleo eutero di questo genoma (coppie di basi corrispondenti ortologicamente a quelle trovate nei topi e nell'uomo) comprende circa un miliardo di nucleotidi (cioè circa il 40% del genoma eucromatico del ratto). Contiene anche la maggior parte degli " esoni  " e degli elementi regolatori conosciuti  (1-2% del genoma). Una parte di questo cuore sembra essere sottoposta a ceppo selettivo nei roditori e nei primati; costituisce dal 5 al 6% del genoma del ratto. Il resto del genoma sembra evolversi in modo neutro;

• Circa il 30% del genoma del ratto si allinea con il genoma del topo e una parte considerevole di quel 30% è costituito da ripetizioni specifiche del roditore. Per il resto (che non è allineato con il mouse), circa la metà è composta da ripetizioni specifiche del ratto.

• Ci sono più occorrenze di cambiamenti genomici nelle linee di roditori che nelle linee di primati .

• I tassi locali di microinserimenti e microdelezioni , di inserimento di elementi trasponibili sono fortemente correlati con le sostituzioni nucleotidiche che sono comparse dalla divergenza di ratti e topi (sebbene questi eventi si siano verificati per diversi milioni di anni e indipendentemente in ratti e topi).

Database globale

Questo database, chiamato "Rat Genome Database" (RGD), riunisce informazioni sulla genetica e la genomica dei ratti. Questa base è stata fondata nel 1995 dal National Institutes of Health degli Stati Uniti e ospitata dal Medical College of Wisconsin  (en) .

Sono stati creati nuovi strumenti per supportarlo e migliorarlo, incluso GBrowse di Lincoln Stein , che è un'interfaccia WEB open source per il database del progetto genoma.

Allevamento e riproduzione

Questo roditore onnivoro e opportunista, di facile allevamento, produce prole rapida, grazie ad un breve periodo di gestazione (circa tre settimane) e alla maturità sessuale acquisita da circa 40 giorni; in buone condizioni, una sola femmina può quindi produrre sessanta giovani all'anno, o indirettamente 1.000 figli in un anno.

Caratteristiche

Variano a seconda dei ceppi che gli allevatori hanno cercato di standardizzare e stabilizzare.

• Durata della vita: da 2,5 a 3 anni;
• Stile di vita: crepuscolo;
• Dieta: onnivora con tendenza granivora (opportunistica);
• Peso medio degli adulti: 350  g in media (da 250 a 500  g per le femmine, da 450 a 700  g per i maschi);
• Taglia da adulto: in media 25  cm (da 20 a 28 centimetri in età adulta senza contare la coda);
• Lunghezza della coda: da 13 a 15 centimetri.
• Comportamento, intelligenza: questo animale socievole. è in grado di apprendere e memorizzare (ad esempio un percorso in un labirinto. È un animale sociale. Capace di distinguere determinate cause e di associarle agli effetti ("ragionamento causale"), adatta in una certa misura il comportamento nel suo ambiente per evadere trappole o meccanismi di attivazione, ad esempio per trovare ricompense sotto forma di cibo. Si mostra capace di empatia per i suoi simili, soprattutto in difficoltà,
  caratteristiche che lo rendono un modello interessante per l' etologia o lo studio di alcuni neurotossici .

Questi ratti domestici differiscono in modo significativo dai ratti selvatici in diversi modi:

• Sono più calmi, mordono meno e possono tollerare un maggiore affollamento e uno spazio individuale più piccolo;
• Si riproducono prima e producono più prole;
• Il loro cervello , cuore , fegato , reni e ghiandole surrenali sono più piccoli.

Utilizza

Nel corso degli anni, i ratti sono stati utilizzati in molti studi sperimentali, che hanno ampliato la nostra comprensione dell'evoluzione dei mammiferi (incluso il ratto) e molti aspetti della genetica , delle malattie , degli effetti della dipendenza da droghe (inclusi alcol, tabacco e nicotina). ) e farmaci , o altre sostanze o ambiente che possono influire sulla salute o essere di interesse per la medicina o la nutrizione.

Solo nel campo della medicina, il ratto è stato ampiamente utilizzato nei seguenti campi:

• chirurgia , anestesia, disinfezione ...

• Innesti e trapianti di vari organi.

• varie forme di diabete , obesità  ;
• tumori , cancri  ;

• alcuni disturbi comportamentali e fisiologici (es. epilessia, ecc.);
• disturbi psichiatrici come la sindrome di Gilles de La Tourette  ;

• Malattia spaziale ,
• Alcuni meccanismi di dipendenza , inclusi quelli neurologici

• Malattie cardiovascolari
• Ipertensione  ;

• rigenerazione dei neuroni  ;
• lesioni , ulcere fratture  ;

• medicinali e varie terapie , ad esempio contro l'epilessia o per il trattamento di traumi al cervello

• tossicologia , farmacotossicologia.
• parassitosi (es: malaria )

Il topo da laboratorio viene utilizzato in particolare come sostituto o modello per:

• riprodurre malattie (vedi sopra…);
• essere resistenti a determinati agenti patogeni o fattori di stress, o al contrario essere più sensibili ad essi;
• testare la reazione di un organo o dell'intero organismo a un prodotto o un cocktail di prodotti, o ad un particolare ambiente (ad esempio in medicina aerospaziale);
• I ratti di laboratorio hanno anche dimostrato di essere inestimabili negli studi sulla psicologia dell'apprendimento e su altri processi mentali.

L'importanza storica di questa specie per la ricerca scientifica si riflette in particolare nell'abbondante letteratura sull'argomento (circa il 50% in più rispetto ai topi da laboratorio ).

Ratti "  knockout  "

Tra i ratti mutanti creati o allevati da o per i laboratori, i ratti "  knock-out  " (o "  knockout  ") sono casi speciali. Sono ratti in cui uno o più geni sono stati disattivati ​​(mediante ingegneria genetica ), per causare l'equivalente di malattie o malformazioni note nell'uomo o negli animali. Questa carenza si trasmette di generazione in generazione, quando è possibile la riproduzione dell'animale. La ricerca accademica e farmaceutica utilizza questi ratti knock-out per lo studio dello sviluppo, di alcune malattie e della genomica funzionale (lo studio delle funzioni di determinati geni o gruppi di geni), o per testare determinati farmaci, in particolare destinati al trattamento di malattie genetiche.

I ratti knock-out sono rimasti rari fino alla fine degli anni 2000-2010, e molto meno numerosi dei topi knock-out , perché l'allevamento di linee stabili di ratti knock-out è rimasto a lungo non redditizio perché tecnicamente molto difficile (fino al 2008 ).

Negli anni 2000, i progressi nella padronanza degli agenti mutageni ( ad esempio N-etil-N-nitrosourea (o ENU ) nel ratto Dawley sprague), tecniche di mutagenesi sito-diretta di cellule staminali pluripotenti nel ratto hanno facilitato la produzione di linee transgeniche knockout di ratti.

In Francia, un'unità Inserm produce ratti transgenici dal 1996 , con un minimo di tre "fondatori" per ogni "nuova costruzione genetica" mediante microiniezione. In particolare, ha prodotto ratti Sprague-Dawley knock-out , con le tecniche “Zinc-Finger nucleases” (ZFN) o “TALE nucleases”; in conformità con le linee guida per la sperimentazione animale dei servizi veterinari francesi.

I ratti modello knock-out consentono, ad esempio, di studiare i meccanismi del morbo di Parkinson , del morbo di Alzheimer , dell'ipertensione e del diabete o vari altri soggetti tra cui il "RASA" (sistema renina-angiotensina-aldosterone ); la cascata della regolazione endocrina ed enzimatica che mantiene l' omeostasi dell'acqua e del sodio del rene (l'equilibrio tra ioni Na + e acqua), il ruolo del sistema serotoninergico nel sistema nervoso o il dolore .

Status giuridico

I topi da laboratorio, sia gli animali da allevamento che i loro allevamenti devono soddisfare requisiti specifici, anche in Europa. Esistono "disposizioni relative alla protezione degli animali da laboratorio utilizzati a fini sperimentali" , alle strutture di allevamento e trattamento degli animali, alla cura, all'alloggiamento e al contenimento dei sistemi di test biologici e ai controlli specifici, anche per i test antidroga veterinari. Esistono alcune "protezione degli animali" e buone pratiche , anche in Francia - sotto l'egida di una Commissione nazionale per la sperimentazione animale dove, ad esempio, "i sistemi di sperimentazione animale e vegetale recentemente ricevuti sono isolati fino a quando il loro stato di salute non è stato valutato. Se si osserva una mortalità o morbilità anormale, il lotto in questione non viene utilizzato negli studi e, se necessario, viene distrutto secondo le regole dell'umanità. All'inizio della fase sperimentale di uno studio, i sistemi di test sono esenti da qualsiasi malattia o sintomo che potrebbe interferire con lo scopo o lo svolgimento dello studio. I soggetti del test che si ammalano o si feriscono durante uno studio vengono isolati e assistiti, se necessario, per mantenere l'integrità dello studio. Qualsiasi diagnosi e trattamento di qualsiasi malattia, prima o durante uno studio, viene registrato [...] L' Agenzia francese per la sicurezza alimentare tiene debitamente conto dei risultati delle ispezioni dei centri di prova e degli audit di studio effettuati in uno Stato membro della Comunità europea, in al fine di evitare, per quanto possibile, ogni rischio di duplicazione secondo il principio di protezione degli animali da laboratorio ” .
Questi ratti possono essere legalmente considerati domestici , questo è il caso, ad esempio, della legislazione francese (comprese le disposizioni relative alla protezione degli animali da laboratorio utilizzati a fini sperimentali in applicazione della legislazione europea).

Rischi

Deve essere evitato il rilascio volontario e accidentale o la fuga nella natura di animali derivati ​​da determinati ceppi geneticamente modificati o portatori di agenti patogeni pericolosi.
L'allevamento, il trasporto e la distruzione delle salme devono essere oggetto di precauzioni speciali, talvolta buone pratiche e talvolta normative (che possono variare da paese a paese).

Storia

• Nel 1828 sarebbe avvenuto il primo esperimento scientifico effettuato sul ratto (un gruppo di ratti albini mutanti). Riguardava gli effetti del digiuno . Questo animale veniva poi sempre più utilizzato per vari esperimenti, come il topo, il criceto, la cavia, il coniglio o la scimmia;
• Nel 1856 fu costituita una prima colonia nidificante a scopo sperimentale, che consentì alcuni dei primi studi sulla genetica dei mammiferi (da Crampe dal 1877 al 1885, che studiò l'ereditarietà di alcuni caratteri cromatici); il topo sostituirà il topo per gli studi genetici, ma il topo sarà sempre più utilizzato da fisiologi e nutrizionisti;
• Nel 1880 i ratti furono allevati in cattività negli Stati Uniti , prima per un laboratorio di Chicago per studi neurologici;
• Nel 1906 , alcuni ratti della colonia furono trasferiti al Wistar Institute  (en) di Filadelfia . Alcuni dei loro discendenti formano la linea (in) Wistar ancora usata.

Linee, tensioni

Sono stati sviluppati almeno 234 diversi ceppi inbred di R. norvegicus (mediante selezione e / o mutazione diretta negli allevamenti, da o per i laboratori (e solo uno di questi 234 ceppi può includere diversi "sub-ceppi" che presentano caratteristiche e / o differenti comportamenti).

Un ceppo è un gruppo di individui i cui membri sono tutti geneticamente più vicini possibile, il che comporta consanguineità . Queste popolazioni geneticamente omogenee consentono esperimenti sul ruolo dei geni o richiedono di escludere l'influenza di variazioni genetiche. Al contrario, le popolazioni da ibridazione vengono utilizzate quando un genotipo identico o ridotto non è utile o sarebbe dannoso per l'esperimento (quando è richiesta la diversità genetica ). I laboratori parlano quindi di "scorte" piuttosto che di "ceppi".

Le linee sono create da selezione e riproduzione consanguinee, da allevamenti specializzati o da laboratori, eventualmente da mutazioni casuali o per soddisfare esigenze specifiche;

• Wistar . Molte linee utilizzate oggi provengono da questo ceppo albino "  Wistar " creato da consanguineità dalla specie Rattus norvegicus nel Wistar Institute (in) dal 1906 per l'uso nella ricerca biomedica. Questo ceppo di ratti è stato sviluppato per la prima volta per produrre un organismo modello in un momento in cui i laboratori utilizzavano principalmente il topo da laboratorio ( Mus musculus ). Più della metà di tutti gli attuali ceppi di ratti da laboratorio discendono da una colonia iniziale fondata dal fisiologo Henry Donaldson , dallo scienziato e amministratore Milton J. Greenman e dalla genetista / embriologa Helen Dean King . Questo ratto è caratterizzato da una testa ampia, orecchie lunghe e una lunghezza della coda sempre inferiore a quella del corpo. È più attivo dello Sprague Dawley. È da questa linea che si sono sviluppati in particolare i ceppi dei ratti Sprague Dawley e Long-Evans o del ratto spontaneamente iperteso e del ratto Lewis, ma ce ne sono molti altri.  

• Lewis  ; Questo topo albino prende il nome da quello di D r Lewis che si è sviluppato dalla stirpe Wistar all'inizio del 1950. È docile ma poco fruttuoso. Come è comune nei nuovi ceppi inbred, esprime spontaneamente diverse patologie: ha un'elevata incidenza di tumori, che ne determinano una certa riduzione della vita media. I più comuni sono gli adenomi della ghiandola pituitaria e l'adenoma e / o l' adenocarcinoma della corteccia surrenale in entrambi i sessi. Le femmine sviluppano frequenti tumori della ghiandola mammaria e carcinomi dell'endometrio . Piuttosto, i maschi sviluppano adenomi delle cellule parafollicolari (tiroide) e adenocarcinomi della ghiandola tiroidea, nonché tumori del sistema ematopoietico . Inoltre, i ratti Lewis sono soggetti a leucemia linfocitica cronica trapiantabile spontanea. Infine, quando invecchiano, a volte sviluppano la sclerosi glomerulare spontanea.
  Viene utilizzato in particolare dalla ricerca su trapianti , artrite indotta da infiammazione, encefalite allergica sperimentale e diabete indotto da STZ.

• Sprague-Dawley  ; È una delle specie da laboratorio più conosciute e più utilizzate al mondo (The9 novembre 2012, Con Sprague-Dawley come la parola chiave , il motore di ricerca di PubMed , il motore di ricerca principale per i dati bibliografici in medicina e biologia, ha riferito 239,852 risultati), e Google scholar , con la stessa parola chiave , ha dato 367.000. Senza dubbio a causa di una genetica mutazione ancora da identificare, questo ceppo sviluppa più tumori endocrini noti come “spontanei” rispetto a tutti gli altri comuni ceppi di ratti da laboratorio, forse a causa di una particolare sensibilità agli interferenti endocrini.
  Dopo uno studio russo che ha mostrato nel 1976 differenze significative nella propensione ai tumori di diversi ceppi di ratti di laboratorio, in particolare nei ratti Sprague-Dawley anziani, ha notato uno studio giapponese del 1977 che ha osservato 77 maschi e 73 femmine che hanno vissuto da cinque mesi a tre anni (Il 60% dei maschi e il 95% delle femmine ha sviluppato tumori, la differenza in base al sesso è dovuta principalmente a tumori mammari nelle femmine, che sono molto comuni. Il 30% dei maschi e il 66% delle femmine da cinque a trentasei mesi ha sviluppato ipofisi tumore della ghiandola, mentre l'isolotto pancreatico di Langerhans e tumori della tiroide compaiono più tardi (alta incidenza nei ratti che vivevano da 2 a 3 anni. La leucemia mieloide colpiva alcuni giovani, a partire dai cinque mesi di età. Questa alta incidenza di tumori spontanei fu confermata nel 1972 , da due Ricercatori americani in un rapporto sulle neoplasie apparse (apparentemente spontaneamente) in Ratti Sprague-Dawley forniti da sei diversi allevatori commerciali con sede in due regioni (Osborne-Mendel e Oregon) e allevati in sette diversi laboratori. Questi erano anche tumori endocrini (compreso quello mammario), con variazioni significative nell'incidenza di tumori della ghiandola midollare surrenale nei ratti dello stesso allevatore ma utilizzati in laboratori diversi. Tutti i ratti che hanno sviluppato il cancro ai testicoli (tranne uno) provenivano dallo stesso allevamento ( Oregon ); I tumori della tiroide e dell'ipofisi erano più frequenti nelle femmine, mentre i tumori del midollo surrenale e delle isole pancreatiche delle cellule erano più frequenti nei maschi. I tumori cerebrali erano anche più comuni nei maschi e si sono verificati prima a casa. Gli organi colpiti e la differenza tra i sessi possono suggerire un'elevata sensibilità di questo ceppo ai cosiddetti tumori ormonali, cioè legati al sistema endocrino (tra i ratti portatori di tumori endocrini, il 9-15% aveva tumori su due o più di due ghiandole endocrine). Notando che l'incidenza di tumori in questi ratti Sprague-Dawley da diverse fonti commerciali variava tanto tra loro quanto tra le altre diverse linee di ratti di laboratorio, questi due ricercatori hanno chiesto la massima cautela nel valutare studi di cancerogenicità condotti in diversi laboratori o su ratti da fonti diverse.
  Un altro studio nel 1979 ha confermato questa vulnerabilità ai tumori endocrini; gli autori hanno contato 81 tumori in 100 ratti "Sprague-Dawley" (42 maschi e 39 femmine) a cui hanno permesso di vivere per più di due anni. Questi tumori erano principalmente carcinomi midollari della tiroide, seguiti da tumori dell'ipofisi anteriore, feocromocitomi e adenomi corticali della ghiandola surrenale, seguiti da tumori delle cellule delle isole pancreatiche. Diversi tumori sono stati frequentemente osservati nello stesso ratto; ciò è stato confermato nel 2001 in Giappone, con lesioni neoplastiche osservate in ratti "Sprague Dawley" a partire dall'età di cinque settimane. Hanno vissuto da 89 a 105 settimane di età. Il 70-76,7% dei maschi e l'87-95,8% delle femmine ha sviluppato neoplasie; adenoma ipofisario e feocromocitoma surrenale più spesso (in entrambi i sessi), quindi tumore dei testicoli e / o delle cellule di Leydig nei maschi, o tumori delle ghiandole mammarie, adenoma delle cellule parafollicolari tiroidee o polipi stromali ( tessuto connettivo ) dell'endometrio uterino in femmine. Poiché questo ratto ha una naturale propensione a produrre tumori, viene spesso utilizzato per testare la cancerogenicità e / o il carattere di interferenza endocrina di prodotti i cui effetti nocivi probabilmente non si manifesterebbero in altre specie per diversi decenni. Questo ratto è stato, ad esempio, utilizzato per studiare la regolazione da parte del cervello del metabolismo del grasso addominale e sottocutaneo (dimostrando che è diverso nei maschi e nelle femmine). È servito anche come supporto per lo studio della biosicurezza di bendaggi arricchiti con nanoparticelle di zinco; quello degli aerosol di glicole propilenico (fumo artificiale per spettacoli), e prima ancora (2006) per valutare la cancerogenicità dell'aspartame . La comparsa di tumori in questa specie deve essere considerata solo come evidenza assoluta, solo se anormalmente precoce rispetto al lotto di controllo (a causa di questa maggiore suscettibilità a determinati tumori), per testare (2012, su dieci femmine di ratto) l'efficacia della stimolazione elettrica dello sfintere anale o del nervo pudentale come mezzo per testare il suo valore come modello animale e per alcuni effetti della sfinterotomia o della lotta all'incontinenza fecale. È stato anche utilizzato come modello per l'osteoporosi, gli effetti dell'integrazione di calcio sulle ossa (cfr. Osteoporosi ) nelle donne dopo ovariectomia , con o senza esercizio.

• Fischer 344  ;

• BioBreeding (ratti “BB”, chiamati anche “  Biobreeding Diabetes Prone  ” o “BBDP”); è un ceppo consanguineo che sviluppa spontaneamente una malattia autoimmune sempre più frequente nell'uomo; il diabete di tipo 1 . Come i topi NOD , i ratti BB sono usati come modello animale per lo studio del diabete di tipo 1 perché questo ceppo ricapitola molte caratteristiche di questa malattia negli esseri umani. Ha anche contribuito notevolmente alla ricerca sulla patogenesi di questa forma di diabete;

• Long-Evans  ; questo ceppo innato è stato prodotto dai medici. Long ed Evans (da cui il nome) durante la prima guerra mondiale (nel 1915 ) incrociando diverse femmine Wistar con un maschio selvatico grigio. I ratti lunghi di Evans "sono bianchi con un" cappuccio nero ", o talvolta bianchi con un" cappuccio marrone ". Sono usati come un organismo modello versatile; spesso nella ricerca comportamentale e sull'obesità  ;

• Rat Zucker  ; è allevato principalmente per la ricerca genetica e per il lavoro che si occupa di obesità e ipertensione . Prende il nome da Lois e Theodore F. Zucker, due ricercatori pionieri nello studio della genetica dell'obesità. Esistono due tipi di ratti Zucker  : un ratto Zucker magro, indicato dal tratto dominante (Fa / Fa) o (Fa / fa) e ilcaratteristicoratto Zucker "obeso" (o grasso) che può pesare fino a 1 kg (più più del doppio del peso normale di un ratto), a causa di una mutazione (fa / fa) nel recettore della leptina . I ratti Zucker obesi sono tutti affetti da iperlipidemia ematicae ipercolesterolemia e sono "naturalmente" resistenti all'insulina , senza essere iperglicemici . La loro obesità è dovuta sia all'ipertrofia (dimensione) che all'iperplasia (numero) di adipociti (cellule adipose).
  L'obesità nei ratti Zucker è principalmente legata a un difetto del sistema di sazietà (si dice che mangiano troppo , cioè sempre affamati), ma l'assunzione di cibo non spiega completamente l'iperlipidemia o la composizione corporea complessiva che caratterizza questo ceppo;

• Ratti senza pelo (cosiddetti ratti "nudi", "senza pelo" o "calvi"); questi ratti vengono forniti ai laboratori come modelli per il lavoro sul sistema immunitario e sulla malattia renale genetica. Si stima che vi siano più di venticinque geni coinvolti ( allele recessivo in assenza di pelo e pelo in questo ceppo di ratto da laboratorio.
  I sub-ceppi più frequenti sono chiamati rnu (Rowett nude), fz (fuzzy) e shn (shorn) . Rowett nude (rnu) è stato allevato nel 1953 in Scozia ed è caratterizzato da una mutazione che causa l'assenza di timo , che compromette gravemente il sistema immunitario dei ratti affetti. in cui le infezioni delle vie respiratorie e degli occhi aumentano notevolmente (ma sono più suscettibili alla maggior parte delle infezioni)
  - il ratto Fuzzy (fz / fz) è un ceppo che è stato allevato nel 1976 da un laboratorio della Pennsylvania per insufficienza renale che è la loro principale causa di morte, a causa della sindrome da insufficienza renale progressiva che inizia intorno all'età di un anno. Il ratto Shorn è stato selezionato da ratti Sprague Dawley affetti da mutazione che causa ipotricosi ( assenza di capelli), da un laboratorio del Connecticut nel 1998. Anche questo ratto soffre di una grave insufficienza renale;

• Ratto del Royal College of Surgeons (o ratti "RCS"); "Sviluppato" dal Royal College of Surgeons, è il primo animale modello e il primo animale conosciuto a soffrire di degenerazione retinica ereditaria. la causa genetica di questa carenza è stata identificata nel 2000; è una mutazione del gene MERTK che induce una fagocitosi difettosa nell'epitelio pigmentato retinico dei segmenti esterni dei fotorecettori;

• Ratto Kawasaki  ; Shaking rat Kawasaki (o SRK) è un ceppo mutante autosomico recessivo descritto nel 1988 caratterizzato da una breve delezione nel gene RELN  ; che è la causa dell'insufficiente produzione della proteina Reelin , essenziale per lo sviluppo della corteccia cerebrale e del cervelletto . Il suo fenotipo può essere paragonato a quello del topo reale  ;

• Albino Holtzman  ;

• Sono disponibili altri ceppi inbred, ma meno comunemente usati rispetto ai topi da laboratorio inbred

Ceppi transgenici

Sono più rari che nei topi, perché le tecniche di transgenesi efficaci nei topi sono meno efficaci nei ratti, il che ha infastidito alcuni ricercatori, da un lato perché ritengono che per molti aspetti del comportamento e della fisiologia , il ratto è più vicino all'uomo di quanto non lo sia. il topo, e in parte perché volevano fornire un lavoro sui geni umani, che sono disponibili solo trasferiti ai topi;

Ratti clonati

Alcuni ricercatori sono interessati ad avere individui il più vicino possibile. Gruppi di ratti clonati ( 1 a clonazione riuscitaOttobre 2003trasferendo il nucleo di una cellula somatica adulta in un ovocita enucleato) intendevano aumentare il numero di studi genomici o studi di mutagenicità di prodotti sospettati di essere genotossine .

Ora che gran parte del genoma di Rattus norvegicus è stata sequenziata , si aprono nuove possibilità per la ricerca.

Procedure standardizzate

Gli esperimenti devono essere il più riproducibili possibile, in un ambiente controllato. Esistono guide di buone pratiche per promuovere questi aspetti. Tra le procedure più o meno standardizzate durante gli esperimenti ci sono

• la messa in quarantena e la preparazione degli animali;
• maneggiare animali;
• cibo bevanda;
• riscaldamento, illuminazione delle gabbie (ciclo 12 ore luce / 12 ore buio, che vieta la riproduzione dei cicli stagionali, ma consente la comparazione degli studi). Negli studi sugli effetti della privazione della luce o dell'illuminazione artificiale notturna, al contrario, si può modificare questo ciclo, in un modo che deve essere precisamente descritto negli studi;
• la cura e le varie procedure ripetitive e convenzionali tendono ad essere sempre più standardizzate per consentire una migliore comparabilità, quando questa è compatibile con il protocollo dell'esperimento;
• le biopsie , le necroscopie  ;
• il prelievo di sangue o il campionamento di altri fluidi corporei;
• le iniezioni ( le iniezioni per via di somministrazione nei ratti da laboratorio sono principalmente sottocutanee , intraperitoneali , endovenose e intramuscolari ).
• uccidere ... che dovrebbe essere fatto senza sofferenza o stress aggiuntivi o inutili per quanto possibile.

L' OCSE ha recentemente pubblicato una serie di "Consensus Papers for Work on the Safety of Novel Foods", comprese le buone pratiche di laboratorio (GLP)

Alimentazione

Deve essere controllato (come l'acqua e l'ambiente), in modo da non produrre alcun pregiudizio negli esperimenti. Secondo uno studio condotto da Harlan Laboratories, la sua dieta deve rispettare i tassi del 14% di proteine ​​per il 4% di lipidi, per un ratto adulto sano. La dose giornaliera, somministrata ad un orario prestabilito, è di circa 20 grammi di cibo al giorno per ratto, questo ovviamente variando a seconda della taglia, dell'età e dell'attività del ratto.

Limiti dell'esperimento e del modello animale che utilizza il ratto

Il topo è stato talvolta criticato per essere troppo lontano dagli esseri umani per una serie di studi; ad esempio per quanto riguarda gli esperimenti relativi al cervello e alla psicologia animale , si deve tener conto che i ratti hanno normalmente una gerarchia e dei costumi complessi, attenuati nei ratti di laboratorio, e che possono sviluppare comportamenti innaturali o devianti quando vengono separati molto presto dal loro madre, fratelli o un gruppo più ampio (svezzamento sociale o psicologico che non dovrebbe avvenire prima dei sei mesi).

Domande morali , etiche e bioetiche sorgono anche per i ricercatori e la società sullo stress e la sofferenza inflitti ai ratti in alcuni esperimenti, e sulla produzione di animali geneticamente "modificati" per sviluppare inevitabilmente malattie gravi (inclusi tumori o tumori) o per animali che incorporano esseri umani geni.

Appendici

Articoli Correlati

• Rattus
• Rattus norvegicus
• Ratto nella cultura
• Elenco di topi e ratti immaginari
• Zootecnia
• Autopsia

Bibliografia

 : documento utilizzato come fonte per questo articolo.

• (en) Canadian Council on Animal Care (1984), Guide to the Care and Use of Experimental Animals  : XXI Experimental Rats, 31 pagine.
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