HAMSTER - PARTICULARITATI MORFOLOGICE SI FIZIOLOGICE ale APARATULUI CARDIO-VASCULAR

FACULTATEA DE MEDICINA VETERINARA

REFERAT:

BIOLOGIA ANIMALELOR DE LABORATOR

PARTICULARITATI MORFOLOGICE

SI FIZIOLOGICE ALE DIUREZEI SI APARATULUI

CARDIO-VASCULAR LA HAMSTER

ANIMALE PENTRU EXPERIMENTE

Prin 'animal pentru experiment' se intelege orice vertebrat, indiferent de stadiul sau de dezvoltare: fetal, nou-nascut, tanar sau adult.

Orice animal poate servi pentru cercetari experimentale, dar speciile de animale care se utilizeaza frecvent sunt cele care se procura mai usor, necesita conditii de intretinere mai putin costisitoare si sunt mai putin susceptibile la suferinta mentala.

In cercetari experimentale se pot utiliza: primate, animale de productie (bovine, ovine, cabaline, suine si pasari de curte), carnivore (caini, pisici, dihori), rozatoare de laborator (iepuri, cobai, soareci, sobolani, hamsteri si gerbili), animale acvatice (broaste si pesti) si alte specii de animale, atunci cand este absolut necesar.

Speciile de animale cu o dezvoltare neuropsihica superioara si care au un grad de sensibilitate ridicat, reactionand prompt si intens fata de stimulii nociceptivi, cum sunt primatele, cabalinele, felinele, canidele, caprinele, ovinele, taurinele si pasarile, vor fi inlocuite cu specii mai putin sensibile.

Se va utiliza un numar minim de animale, iar procedura experimentala, va reduce la minimum suferinta fizica si psihica a acestor animale.

Pisicile si cainii (care sunt considerate excelente animale de companie si agrement) se vor inlocui, pe cat posibil, in experimentele dureroase, cu dihori albi.

Nu se vor organiza experimente care impun sacrificarea animalelor din speciile de animale amenintate cu disparitia. Experimentele aprobate pe aceste specii vor fi doar cele care sunt in interesul protejarii speciilor respective, iar procedura experimentala trebuie sa permita recuperarea integrala a animalelor utilizate.

Nu se vor utiliza in experimente animalele domestice (caini si pisici) fara stapan.

Animalele care au fost utilizate in experimente in care au fost supuse la suferinte intense si prelungite nu vor mai fi utilizate ulterior in experimente care genereaza suferinte majore.

Anual numai in Statele Unite ale Americii sunt utilizati peste 1.000.000 de hamsteri in scopuri stiintifice.Liniile de hamsteri ca animale de laborator provin din hamsterul chinezesc, hamsterul sirian si hamsterul comun. Importanta acestei specii ca animal de laborator reiese din urmatoarele modele experimentale care utilizeaza hamsterul ca animal de experienta:

-studiul diabetului zaharat (sindrom care se manifesta la hamster ca si la om)

-studiul miodistrofiei hamsterului( spontana in cazul anumitor linii) manifestate prin degenerescenta musculara , niveluri serice scazute ale fosfocreatinchinazei, cardiomiopatie( model utilizat pentru studiul bolii Duchenne la om).

-studiul colelitiazei (la hamster acest sindrom apare in 90% din cazurile hranite mai mult de 3 luni cu diete bogate in carbohidrati si sarace in grasimi si fibre vegetale).

-studiul bolii peridontale ( la hamsterul chinezesc apare secundar diabetului zaharat si se manifesta asemanator paradontopatiei la om)

-studiul anoftalmiei genetice ( asemanator anoftalmiei umane)

-studiul bolii polichistice( asemanator rinichiului polichistic la om)

-studiul cardiomiopatiei la hamsterul chinezesc( asemanator degenerescentei miocardice la om)

-inducerea la hamster a unor boli specifice la om:

-emfizemul( asemanator emfizemului la om ) provocat la hamster prin inhalare de fum

-inducerea malformatiei Arnold-Chiari (incompleta maturare a osului occipital si hernierea cerebelului prin administrarea unei singure doze de vit A la femela de hamster gestanta in dimineata zilei a8a de gestatie.

- inducerea cariilor dentare prin administrarea de carbohidrati

-transplanturi de tesuturi straine

-cercetari radiobiologice( hamsterul se remarca prin rezistenta sa la radiatii)

-cercetari parazitologice (Entamoeba ssp., Leishmania spp)

-cercetari virusologice

-utilizat in scop de diagnostic in infectii( Clostridiumspp, Leptospira spp.)

-cercetari privind hipotermia

BIOLOGIA HAMSTERILOR

INCADRARE TAXONOMICA Sl PRINCIPALELE SPECII

Hamsterii fac parte din:

increngatura Vertebrata;

Clasa Mamallia;

Ordinul Rodentia;

Familia Cricetidae;

Subfamilia Cricetinae, care cuprinde mai multe genuri si specii incadrate de Fes ting in 1976, dupa criteriul citotaxonomic conform tabelului.

Incadrarea hamsterilor dupa criteriul citotaxonomic

Speciile de hamsteri se deosebesc morfologic, etologic si genetic.

Liniile de hamsteri utilizate in laborator provin din Cricetulus griseus (hamsterul chinezesc), Misocricetus auratus (hamsterul auriu sirian) si Cricetus cricetus (hamsterul comun).

HAMSTERUL CHINEZESC (Cricetulus griseus)

Hamsterul chinezesc este specia cea mai intens utilizata in cercetarile de laborator. In literatura de specialitate, apare sub diverse denumiri 'hamsterul gri' sau 'hamsterul argintiu'.

In stare salbatica este raspandit in toata Asia, dar mai ales pe coasta de est a Chinei. Are culoare gri cu o dunga neagra longitudinala pe spate. Lungimea corpului este de 13-16 cm. Femela are patru perechi de mamele si se reproduce tot timpul anului.

Hamsterul chinezesc este un animal bland, usor de intretinut in laborator. A fost prima specie de hamsteri utilizata in cercetari de laborator de Hsien (1919) in studiul bolii Kalaazar, ulterior a fost nelipsita in cercetarile efectuate asupra leprei si richetiozelor, in genetica (tendinta de hibernare fiind controlata genetic), in oncologic (are pungile jugale cu peretii mai subtiri si transparenti in comparatie cu hamsterul sirian), in diabetul zaharat (la aceasta specie diabetul zaharat apare spontan) si in domeniul endocrinologiei (are o distributie uniforma a lipidelor in cortexul suprarenalelor si raspunde mai exact la stresul indus) .

HAMSTERUL AURIU SIRIAN (Misocricetus auratus)

Forma salbatica are biotopul natural in zona cuprinsa intre Marea Caspica si Marea Neagra, in Siria si in tarile limitrofe. Prezenta sa a fost semnalata in Siria in regiunea Alep de catre Waterhause in anul 1830. Profesorul Aharani din Siria a luat cateva exemplare de hamsteri si le-a daruit doctorului Adler din Jandra care a reusit pentru prima data sa-i reproduca in captivitate.

Aceasta specie a aparut ca urmare a incrucisarilor spontane intre hamsterul chinezesc si hamsterul comun. Femela are un numar variat de mamele intre 14 si 22.

Traieste liber in galerii ramificate, adesea la adancimea de 60-80 cm in pamant, unde isi face depozite de alimente de zeci de kilograme. In stare salbatica hiberneaza din toamna pana in primavara.

Prezinta dimorfism sexual, femela fiind mai mare decat masculul. Lungimea corpului este de 12,5-15 cm. Greutatea masculului este de 130-170 g, iar a femelei de 165-180 g .

Toata suprafata corpului este acoperita de o blana cu par scurt si moale, de culoare bruna-auriu cu diferente de nuante pe diferite regiuni ale corpului.

In regiunea capului, pe linia dorsala si pe partile laterale, culoarea parului este mai inchisa cu diferente de nuante ce pornesc de la castaniu inchis pana la culoarea paiului de grau.Hamsterul auriu este un rozator bland, usor de crescut in laborator, fiind preferat in cercetarile de virusologie, bacteriologie si transplantul de tumori. Perioada scurta de gestatie a hamsterului sirian, a determinat utilizarea avantajoasa a acestuia in teratologia experimentala.

Aceasta specie, este frecvent crescuta pentru blana sa deosebit de valoroasa, dar si ca animal de agrement.

Principalele varietati de culoare la hamsterul sirian

(dupa Kittel 1979)

HAMSTERUL ROMANESC (Misocricetus newtoni)

Misocricetus newtoni este un rozator mic, care traieste in Dobrogea, fiind cunoscut sub diferite denumiri ca: grivanul cu coada scurta, grivanul de Dobrogea, catelul mic, catelul gulerat, harciog etc, fiind asemanator hamsterului auriu ca dimensiuni si coloristica, dar de care se deosebeste citogenetic (are 38 de cromozomi).

Intre Misocricetus newtoni si Misocricetus auratus nu se poate face reproducerea prin incrucisare.

Hamsterul romanesc prefera locurile uscate cu terenuri intelenite in care isi sapa galerii la adancimi de 0,6-1,5 m. In galerii isi face rezerve de hrana doar pentru cateva zile. Se reproduce de doua ori pe an, in lunile mai-iunie si iulie-august. Cea de a doua generatie de pui hiberneaza cu parintii. Are activitate nocturna, ziua doarme.

HAMSTERUL COMUN (Cricetus cricetus)

In literatura de specialitate este cunoscut sub diferite denumiri dintre care cele mai frecvente sunt: hamsterul european, hamsterul salbatic, sobolanul de Alsacia, porcul de secara iar in popor este cunoscut sub numele de harciog, catelul pamantului sau sobolanul patat, etc. Este raspandit in zona Alsaciei, a Balcanilor si in Asia (de la Marea Caspica pana in Nordul Indiei).

Este specia cea mai mare de hamsteri, are lungimea corpului de 23 cm, gatul scurt, urechile mari, degetele si unghiile sunt rudimentare

Culoarea blanii este gri, cu nuante mai deschise in zona ventrala iar pe laturile gatului are pete albe. Femela are 4 perechi de mamele. Este in general vioi, chiar agresiv, traieste solitar in galeriile pe care le sapa la 0,6-1,5 m adancime in pamant, iar in sezonul rece hiberneaza. Forma salbatica a fost identificata ca fiind rezervor natural de virus rabic, a virusului de capusa, tularemie, toxoplasmoza si alte antropozoonoze.

COMPORTAMENTUL

Deoarece domesticirea s-a facut de putin timp, studiile privind comportamentul hamsterului sirian sunt putine si incomplete, iar cele privind comportamentul hamsterului chinezesc lipsesc din literatura.

Principalele studii s-au facut asupra comportamentului matern, dominanta sociala, influenta manipularii, comportamentul de reproducere si preferintele pentru temperatura.

In libertate hamsterul isi construieste galerii, care difera in functie de sex, varsta si natura terenului. Masculul isi construieste o galerie oblica utilizata pentru indepartarea fecalelor, iar la o distanta mica de aceasta construieste o galerie perpendiculara pe camera de locuit. Femelele construiesc o galerie in panta cu doua-trei tunele perpendiculare pe cuib.

Masculul si femela au intotdeauna locuinte separate. Camera in care femela aduce pe lume puii nu contine provizii, este tapetata cu un strat gros de iarba sau paie.

Galeriile sapate de adulti ajung pana la 1,5 m adancime ,in timp ce tineretul sapa doar pana la 40 cm.

Hamsterul este un animal solitar, cu activitate nocturna. Cand este crescut in captivitate, cu iluminat natural, este mai activ in intuneric. Fiind un evadator decis, deprinde foarte repede sa deschida capacele custilor si dispozitivele de deschidere iar cand este deranjat devine agresiv si tipa pentru a-si avertiza confratii. Se obisnuieste repede cu ingrijitorul la care tipa uneori, pe care insa nu-1 ataca asa cum procedeaza cu persoanele straine.

In general hamsterul este un animal care se imblanzeste usor, se adapteaza repede la conditiile de captivitate cand lumina, temperatura si umiditatea adaposturilor sunt optime si constante, iar ingrijitorul il manipuleaza cu grija si afectiune.

Hamsterul este un animal foarte curat, intotdeauna isi face toaleta dupa ce a fost prins in mana, este vioi, activ, in continua miscare. Imobilizarea fizica determina aparitia ulcerului gastric in 24 ore. Femelele tinute in cusca in care s-a fixat o roata cu circumferinta de 100 cm, au parcurs 8 km pe zi (roata s-a invartit de 8.000 de ori). Acest fapt demonstreaza ca inactivitatea fortata poate determina, la hamsterul de laborator, modificari fiziologice, uneori foarte grave.

Odata cu aparitia sezonului rece, hamsterul intra in perioada de hibernare. La sosirea iernii, hamsterii se retrag in galeriile subterane, astupa gaura de acces cu mare grija ca sa nu fie descoperiti de dusmani. In prima faza consuma din alimentele depozitate de ei, apoi, odata cu scaderea temperaturii si lipsa aerului intra in hibernare. Datorita reducerii activitatii: tiroidei, suprarenalelor, hipofizei si a gonadelor, hamsterul intra intr-o stare de letargie hipoterma.

In general, hamsterii au o stare de semihibernare, trezindu-se periodic la 3-5 zile pentru a se hrani. Hibernarea, la hamsteri, este stransa legata de temperatura mediului ambiant, (la o temperatura mai scazuta de +9°C). Mentinerea constanta a temperaturii adaposturilor la 21° -24°C determina suprimarea perioadei de hibernare.

Destuparea galeriei si patrunderea aerului determina, chiar la temperaturi scazute iesirea din hibernare. Revenirea la activitate este spectaculoasa, intai dispare rigiditatea corpului, respiratia este rara dar profunda, membrele incep sa se miste, apar sunete asemanatoare cu un horcait, apoi animalul se ridica in picioare si cauta hrana. Femelele revin din starea de hibernarea mai greu decat masculii. Trecerea de la starea de hibernare la activitatea normala se face intr-un interval scurt de timp ,doar 8-12 ore.

Comportamentul sexual este determinat de prezenta hormonilor sexuali si depinde complet de simtul mirosului. Dupa ce au destupat galeria masculii ies si cauta femela pentru imperechere. Daca se intalnesc doi masculi in aceeasi galerie se lupta intre ei iar invinsul adesea este omorat. Masculii tineri se imperecheaza dupa varsta de un an pe cand femelele sunt mai precoce, se imperecheaza la varsta de 7-8 luni. Masculii se bat frecvent intre ei in prezenta femelelor in calduri, la masculii castrati agresivitatea dispare. Femelele in calduri, ies din cusca si cauta masculul preferat pentru a se imperechea. Mamele cu pui se bat intre ele, daca sunt cazate in aceeasi cusca.

In general femelele au un comportament modificat in functie de stadiul de gestatie astfel:

- in primele 8 zile, 25% din timpul util il petrec dormind; 24% - stau in culcus, 18% - mestecand (mancand), 15% - isi ingrijesc blana; 7% -reconstruiesc culcusul; 6% - sunt in miscare si 5% stocheaza alimente.

Comportamentul alimentar la hamster este deosebit, fata de al altor animale de laborator. Fiind un animal foarte lacom, hamsterul are tendinta de a cauta sa depoziteze cat mai multe alimente. Depozitele de seminte cuprind cantitati mari de alimente (adesea 30-50 kg) pe care hamsterul le transporta in pungile jugale, care au o capacitate de 30-50 g fiecare. Golirea pungilor jugale se face cu ajutorul membrelor anterioare, utilizate ca adevarate maini.

Lipsa de hrana determina rapid moartea puilor. Privatiunile de hrana de-a lungul dezvoltarii filogenetice au determinat comportamentul alimentar instinctual, de a-si face depozite mari de hrana pentru perioada de hibernare.

CICLUL DE VIATA SI DETERMINAREA VARSTEI

Varsta maxima atinsa de hamsterul sirian este de 4 ani in biotopul natural si de 2-3 ani in captivitate. Masculii traiesc mai mult decat femelele cu 0,5-1 an.

Punerea in functiune a receptorilor de distanta, cresterea parului, a dintilor, modificarile din sfera genitala si dezvoltarea corporala pot constitui criterii pentru determinarea varstei.

Unele criterii pentru determinarea varstei la hamsteri

Puii se nasc cu o greutate de 2 g, fara par, cu ochii inchisi, dar cu dintii incisivi si cu unghii si sunt activi, imediat dupa nastere sug la mama lor.

Cresterea in greutate poate constitui de asemenea un criteriu de determinare a varstei.

PARTICULARITATI ANATOMO-FIZIOLOGICE

Aspecte generale

Capul este de forma conica. Apofiza supraorbitara tinde sa fuzioneze in fata cu cutia craniana.

Ochii sunt negri, rozi sau rosii, stralucitori.

Urechile sunt mici si rotunde, membranoase, mai inchise la culoare fata de blana de pe cap.

Botul, de culoare rosie-caramizie este inconjurat de mustati mari, negre sau albe.

Gatul este scurt, iar corpul lung, acoperit de o blana matasoasa mai mare la femele.

Membrele sunt scurte si se termina cu 5 degete care se prelungesc cu unghii ascutite. La membrele anterioare, degetele mari sunt rudimentare. Musculatura membrelor posterioare este foarte dezvoltata, ceea ce permite efectuarea de salturi, la nevoie.

Coada este scurta, groasa si acoperita cu peri albi.

Coloana vertebrala este formata din: 7 vertebre cervicale; 13 toracale; 6 lombare; 13 sacrale si 13-14 codale.

Aparatul urinar

Hamsterul prezinta doi rinichi voluminosi de o parte si de alta a coloanei in

regiunea lombara. Rinichiul drept este asezat mai cranial fata de cel stang.

Vezica urinara in stare de plenitudine are un volum mai redus ca la

alte rozatoare.

Aparatul circulator

Cordul are forma unui trunchi de con si este amplasat in partea stanga a cavitatii toracice cu varful indreptat inapoi si inspre stanga. Auriculul drept este mai voluminos si se afla in apropierea mediastinului. In miocard este prezent un tesut nervos special, constituit din fibrele Purkinje .

Frecventa pulsului este de 270-450/minut.

Aorta are un diametru de 1,5 mm si din ea se desprind: trunchiul brahio-cefalic drept, carotida stanga, trunchiul brahial stang, colateralele viscerale si parietale.

Trunchiurile brahiale iau nastere la nivelul convexitatii aortei.

Carotida primitiva stanga are originea direct din crosa aortica, ajunge pana la jgheabul jugular si se termina deasupra tiroidei prin arterele carotide: externa si interna.

Carotida primitiva dreapta ia nastere in comun cu trunchiul brahial drept cu care formeaza trunchiul brahio-cefalic drept.

Colateralele parietale cuprind: arterele intercostale, arterele lombare, arterele diafragmatice, arterele circumflexe lombare.

Colateralele viscerale sunt reprezentate de arterele coronare si trunchiul celiac.

Frecventa respiratorie la hamster este de 35-135 respiratii pe minut

Frecventa cardiaca variaza intre 250 si 500 batai pe minut.

Temperatura corporala se situeaza intre 35,2 si 37,5°C.

PARTICULARITATI HEMATOLOGICE SI SEROLOGICE

Sangele obtinut prin punctia cordului reprezinta 1/17-1/20 din greutatea corporala, are greutatea specifica de 1,041-1,051 si un volum de 5-7 ml/100 g greutate corporala .

Numarul hematiilor variaza in functie de varsta, 5 milioane la 20 de zile si 9 milioane la 100 de zile. La nou-nascuti circa 10-30% din hematii sunt nucleate in timp ce la hamsterul adult numai 2%. Au o forma biconcava si masoara 5-7 microni in diametru. Splenectomia reduce substantial numarul de hematii.

Numarul reticulocitelor este de 2,5-4,9%. Numarul reticulocitelor cu policromazie este redus .

Hemoliza eritrocitelor in solutie hipotona incepe la 0,5% si este completa la 0,3% .

VEM este de 72,4 ± 3, dupa Sherman si Patt (1956) si descreste o data cu varsta fiind de 70 microni cubi la 30 zile si 57 microni cubi la 100 zile .

Numarul de leucocite nu variaza semnificativ cu varsta, dar s-au inregistrat variatii foarte mari in cercetarile intreprinse de catre diferiti autori de la o medie de la 4,64 x 1000 (Fulton, 1954) la 8,56 x 10³ (Stewart, 1944). In formula leucocitara, limfocitele sunt cele mai numeroase 61-73,5%), care pot fi mari si mici. Cele mari pot avea granule azurofile.

Neutrofilele au valori medii cuprinse intre 20-29%>, contin foarte multa fosfataza alcalina si au nucleul: in inel (8%), in '8' (53%), in''U' (20%) sau bilobat si trilobat (19%). Foarte frecvent se observa tendinta de rasucire a nucleului. Granulatiile citoplasmatice sunt fine de culoare roz .

Raportul Nt/Li este de 30,9/66,1 la varsta de 4 saptamani; 21,3/76,3 la 6 luni si 28,6/68 la un an.

Monocitele variaza cu o medie de 0,5-3,0%), au cromatina filamentoasa si o citoplasma albastra, cu granule fine azurofile.

Eozinofilele variaza de la 0,68 la 1,8%, au granule mari si intens acidofile.

Bazofilele sunt extrem de rare. in maduva osoasa au fost gasite 0,1 % mastocite.

Trombocitele variaza intre 250.000- 1.000.000/ml (54).

La electroforeza serului sangvin, s-au inregistrat: albumine 6,23-6,31% si alfaglobuline 1,73-1,91% (69).

Ph-ul sangelui este de 7,39.

In plasma, echilibrul acido-bazic este dat de CO2 = 37,3 ml/L, Na mEg/1 = 141; CI mEg/1 = 106; proteinemie g/l = 52; fosfor = 6,5 mg %; calciu = 10,7 mg %; magneziu = 3,89 mg %.

Imaginea microscopica a sangelui (stanga) si a splinei (dreapta) la hamsterul auriu marita de 1000 de ori (dupa S. Schermer, 1967)

Neutrofil 5.Tromobocite 9.Eozinofil matur

Eozinofil 6.Eritrocit policromatic lO.Proeritroblast

Limfocit 7 .Neutrofil tanar ll.Bazofil

Monocit 8.Neutrofil matur 12.Celule plasmatice

TEHNICI DE LUCRU:

1.Recoltarea de urina. Hamsterul poate fi stimulat sa urineze prin scoaterea sa din cusca si plasarea pe o suprafata rece. Pentru a recolta o proba de urina se poate utiliza si o cusca metabolica care separa fecalele de urina.

2.Recoltarea de sange.

Volumul de sange al unui hamster adult este in medie de 6,8-12ml.La o exsanguinare se pot obtine 3-5ml , iar la o singura recoltare 0,5-1,2ml. Metodele utilizate sunt:

-punctia sinusului intraorbital: in acest scop hamsterul este contentionat manual , iar un tub microhematocrit se plaseaza dorsal de unghiul nazal al ochiului, tubul se inrtoduce sub un unghi de 30° ; cand sinusul este patruns sangele va patrunde direct in tub , dupa scoaterea tubului se aplica un tampon de tifon , exercitand o presiune medie pe ochi pentru a stopa sangerarea;se recomanda in prealabil anestezia hamsterului.

-punctia cardiaca: aceasta procedura se face dupa anestezia hamsterului si implica riscul de moarte prin hemoragie interna ;animalul este pus in decubit dorsal pe o suprafata neteda, apoi se introduce acul prin diafragm , lateral de cartilajul xifoid si indreptat spre inima sau in zona toracica stanga , posterior cotului , pe directia cordului.

-decapitarea:aceasta metoda permite obtinerea unei cantitati mari de sange si necesita anestezia animalului.

BOLILE HAMSTERILOR

Hamsterul este deosebit de rezistent la bolile infectioase, viroze. Pneumonia virala se intalneste la hamsterii adulti. Se observa o stare de abatere accentuata, scurgeri nazale, respiratie grea. Boala este extrem de contagioasa si este grea.

Bacterioze

Enterita infectioasa , manifestata prin stare de abatere, diaree grava. Mortalitatea este de 50-60%.

Salmoneloza-diaree grava

"Coada umeda"-diaree, pierderea poftei de mancare , pielea murdara pe abdomen si fese.

Micoze

Tricofitia-micoza cutanata

Parazitoze

Demodecie-caderea parului pe zone intinse

Acarioze-capusele

BIBLIOGRAFIE:

1."Biologia animalelor de laborator" Elena Ciudin, Ed.Alfa, Iasi 2004

2."Un prieten pentru copii nostri" Ileana Andreescu , Ed.Venus, Buc.,2001

3."Animale de casa mici" Margie Wilson , Ed. Lucman

4."Animale de laborator.Particularitati biologice, intretinere, utilizare" Dr. G.Cotor& Dr.Coman, Ed. Ergorom, Buc 2004