Ünite 5: Sık Kullanılan Deney Hayvanlarının Yetiştiriciliği

Giriş

Bilimsel çalışmalarda en çok kullanılan hayvanlar fare ve sıçan türleridir. Bu türlerin tercih edilmesinde;

• Bir seferde çok sayıda yavru elde edilmesi
• Üretimin kolay ve ekonomik olması
• Küçük olması
• Bakımının ve yetiştirilmesinin kolay olması
• Besin seçenekleri
• Yaşam sürelerinin kısa olması
• Anatomik olarak insana yakın olmaları

gibi faktörler etkilidir. Yapılacak çalışmaya göre seçilen deney hayvanının türü ve anatomisi önemlidir.

Fare

Deneysel amaçlı kullanılan fareler, ev faresinden (Mus musculus) türetilmişlerdir. Deney fareleri, İmmünoloji, onkoloji, kardiyovasküler hastalıklar, metabolik hastalıklar, mikrobiyoloji, biyokimya, farmakoloji alanındaki çalışmalarda kullanılmaktadır.

Laboratuvar ortamında genetiği değiştirilerek veya mutasyonlar aracılığı ile oluşturulan deneysel fare ırkları:

• Random Bred Fareler
• İnbred Fare
• Hibrit Fare

Mutasyon oluşturulan iki tip fare türü vardır:

• Transgenik fareler
• Knockout fareler

Memeliler sınıfından kemirgenler takımına giren fareler, bazı anatomik ve fizyolojik özellikleri bakımından diğer türlere göre farklılık gösterebilmektedir. Sıçanlardan farklı olarak farelerde apandis bulunmaz. Üriner sistemleri, memelilerde olduğu gibi, böbrekler, üreter, idrar kesesi ve üretra dan oluşur ve kanda bulunan zararlı atık maddelerin veya fazla olan bazı minerallerin böbreklerden süzülerek atılmasını sağlar. Dişi Üreme sistemi, ovaryum, fallop tüpleri (uterus tüpleri), uterus (rahim) ve vulva dan oluşur. Erkek üreme sistemi, testisler, ekstratestikular kanalları, bezler ve penis oluşturur. Solunum sistemi trake (soluk borusu) ve iki bronşa ayrılan akciğerden oluşur. Farelerde dolaşım sistemi memelilerdekine benzerdir. Kalpleri dört odacıklıdır ve göğüs boşluğunun ortasında, sağ akciğere yönelmiştir. Lenfatik sistem, dolaşım sisteminin bir parça- sıdır ve bağışıklık sisteminin önemli bir parçasını oluşturur. Bağışıklık sisteminde rol oynayan dalak midenin arka uç kısmına yaslanmış vaziyette bulunan bir organdır.

Fareler ile yapılan laboratuvar deneyleri sırasında hematolojik, klinik kimya, idrar analiz değerleri gibi biyolojik parametrelerin bilinmesi gerekir.

Fare yetiştiriciliğinde kafes, çevre, nem, havalandırma, aydınlatma gibi faktörler önemlidir ve hayvan refahının

devamlılığı sağlanmalıdır. Farenin yaşadığı kafes ortamı mikro çevreyi oluştururken; kafesin bulunduğu oda makro çevreyi ve bunları da kapsayan tüm bina mega çevreyi oluşturur. Kafes farenin yaşam alanını oluşturur ve boyutları, yapıldığı malzeme, kafesin altına yerleştirilen altlık materyali önemlidir. Fareler kafeslerde tek ya da grup halinde barındırılabilir; ancak sosyal hayvanlar olduğu için grup halinde barındırma tercih edilir. Kafeslerin boyutları farelerin hareketlerini kısıtlamayacak genişlik ve yükseklikte olmalıdır. Kafeslerin üzerini örtmek için genellikle paslanmaya karşı dayanıklı, su ve yem koymak için bölme/ bölmeleri olan metal ızgaralar kullanılır. Kafesin iç taban kısmı yumuşak bir zemin oluşturmak, idrar emilimini ve ısı yalıtımını sağlamak için altlık materyali ile örtülür.

Farelerin bulundukları ortamın sıcaklığı 18-26 °C ve nispi nem oranı ise %40-70 olmalıdır ve bu değerler sabit tutulmalı iniş çıkışlar olmamalıdır. Havalandırma ortamda yeterli oksijenin olması önemlidir dolayısıyla ortam çevreden gelen zararlı gazlardan (egzoz gazları vb.) ve mikroorganizmalardan arındırılmalıdır. Farelerin aydınlatma koşulları için ideal süreler 12 saat aydınlık/12saat karanlıktır. Deney farelerinin fizyolojisini etkileyebilecek bir diğer faktör gürültü etmenidir. Deney farelerinin yetiştirileceği ve barındırılacağı odalar binanın en az gürültülü kısımlarından tercih edilmelidir.

Deney hayvanı yetiştirilmesinde, farenin ihtiyacı olan diyet içeriklerinin, yem ihtiyacının, yem çeşitlerinin bilinmesi önemlidir. Farelerin günlük yem ihtiyaçları 12-18 gr/100gr vücut ağırlığıdır. Fareler, farklı bir araştırma protokolü uygulanmıyorsa yem ve sularını ad libitum (istediği kadar) yerler. Uzun süre aç kalmaları kannibalizm e sebep olabilir. Immun sistemi zayı atılmış farelerin kullanıldığı çalışmalarda yemler otoklavlanarak veya UV ile steril edildikten sonra hayvanlara verilmelidir. Yemler, düşük sıcaklık ve nem oranına sahip odalarda haşereden uzak saklanmalı ve böceklenmiş ve tarihi geçmiş yemler hayvanlara verilmemelidir. Farelerin günlük su ihtiyaçları 15ml/100 gr vücut ağırlığıdır.

Fareler 7-8 haftalıkken erginliğe erişirler. Östral siklusa sahiptirler ve yılda birden fazla doğum yapa- bilirler. Hamilelik süresi 19-21 gündür ve bir seferde 6-12 yavru verebilirler. Annenin ilk haftalarda rahatsız edilmesi, yav- ruların ele alınması gibi durumlarda kanibalizme sebep olabilir.

Farelerde feromonlar iletişim kurmak için önemli olduğu kadar üreme ve gelişimleri üzerine de etkilidir. Erkek fareler tarafından salgılanan feromonlar dişi- lerin östral siklusunu dolayısı ile üremeyi etkiler. Evcil fareler, normalde çok saldırgan değillerdir ve çoğunlukla tehditlere karşı saklanmayı tercih ederler.

Sıçan

Sıçanlar, memeliler sınıfının kemirgenler takımındandır. En yaygın türü Norveç sıçanı (Rattus norvegicus) ve siyah sıçan (Rattus rattus) dır. Sıçanların ırkları inbred veya outbred olabilir. Irkları outbred olan sıçanlar genellikle stok, ırkları saf olan inbred ırklar ise strain olarak adlandırılır. En çok kullanılanları Wistar albino, Spraque-Dawley albino, Long-Evans ırklarıdır. Sıçanlar biyomedikal, kardiyovaskular, metabolik hastalıkların tedavisi, otoimmun hastalıklar, nörodejeneratif hastalıklar, kanser, transplantasyon gibi birçok araştırmada model organizma olarak kullanılmış ve günümüzde de kullanılmaya devam etmektedir.

Sıçanların anatomik ve fizyolojik özelliklerinin bilinmesi deney modelinin tasarlanması açısından önemlidir. Vücutları baş, boyun, gövde ve kuyruk kısımlarından oluşur. Yetişkin bir sıçanın ağırlığı ortalama 220 gr civarındadır. Yaşam süreleri strainlerine göre ve diyetlerine göre farklılık göstermekle birlikte 2-4 yıl olarak kabul edilir. Kulaklar farelerinkine oranla daha küçüktür ve 80kHz üzerindeki frekansları duyabilirler. Gözleri, göz çukurundan biraz dışarıda bulunur. üst dudaklarında bir yarık bulunur ve bu yarık (philtrum) arkasında bulunan kesici dişler ile bağlantılıdır. Feromonları aracılığı ile iletişim kurabilirler. Fareler gibi nokturnal hayvanlardır.

Sıçanlar sindirim sistemi fizyolojisi çalışılan en iyi canlılardan bir tanesidir. Bademcikleri ve safra keselerinin olmaması diğer birçok deney hayvanından ayrılmasını sağlar. Sindirim sistemleri, ağızda başlar ve anüse kadar gider. Mide yapısı çoğu kemirgen ile benzer yapıya sahiptir; ancak özefagusun mideye girdiği kısımda meydana gelen anatomik katlanmadan dolayı sıçanlar kusma refleksi gösteremezler. Sindirime yardımcı bez görevi gören pankreas, zar benzeri yayılmış, loblu bir yapı gösterir.

Boşaltım sistemleri, böbrek, üreter, mesane ve üretradan oluşur. Erkek üreme sistemi, testisler, epididimis, vas deferans, bezler ve penisten oluşur. Dişi üreme sistemi, ovaryum, fallop (uterus) tüpleri, uterus (rahim) ve vajinadan oluşur. Sıçanlarda cinsiyet ayrımı anogenital açıklık ile yapılabilir. Erkek bireylerde anogenital açıklık, dişilerinkine göre daha fazladır.

Solunum ve dolaşım sistemi, memelilerinkinden çok da farklı değildir.

Sıçanlar, farelere göre daha büyük türlerdir ve deneysel çalışmalarda sıklıkla tercih edilmektedir. İdrar analizi için özel olarak dizayn edilmiş metabolik kafeslerden faydalanılır. Hematolojik ve klinik kimya değerleri sağlıklı sıçanlarda yaşa, cinsiyete, örneğin toplanma şekline, seçilen yönteme göre farklılıklar gösterebilmektedir.

Sıçanların anatomi, fizyoloji ve davranış özelliklerinin yanında yaşam koşullarının (sıcaklık, nem gibi) beslenme, barınma ihtiyaçlarının da iyi bilinmesi gerekir. Mikro çevre, sıçanların davranış ve fizyolojik özelliklerini karşılamalıdır. Sıçanlar kafeslerde tekli olarak

barındırılabilir; ancak bu durum hayvanlar üzerinde strese sebep olmaktadır. Kafeslere konulacak sıçan sayısında standartlara uyulmalıdır. Kafesin yüksekliği ve alanı kadar kafes yapısı ve materyali de sıçanların gelişim ve refahında önemlidir. Konvansiyonel kafesler dışında farklı iki tip kafes daha bulunmaktadır. Filtreli kafeslerde (IVC) genel- likle tek hayvan barındırılır ve hava akımının kafes içerisini kontrollü girmesi sağlanarak enfeksiyon riski azaltılır. Sıçanların metabolik faaliyetlerini ölçmeye yönelik çalışmalarda ise metabolik kafesler kullanılır. Kafesin taban kısmına ise altlık malzemesi konulmalıdır. Kafeslere top, tahta blok, silindir, kutu gibi nesneler ile zenginleştirilebilir.

Laboratuvar sıçanları için sıcaklığın 20-22°C ve nem oranının %50 civarında olması gerekir. Laboratuvar sıcaklığının sabit tutulması hem hayvanlar için hem de laboratuvar deneylerinin standartizasyonu için gereklidir. Hayvanların bulunduğu odaların hava akımına sebep olmadan iyi havalandırılması gerekir. IVC kafesler, bireysel havalandırma sistemlidir. Sıçanlar 12 saat aydınlık/12 saat karanlık periyoduna sahip odalarda barındırılmalıdır. Sıçanların işitme aralığı ise 500 Hz’den 60-80 kHz arasındadır.

Sıçanlar omnivor hayvanlardır. Fareler gibi yemlerine ad libitium ulaşırlar ve yemlerinin çoğunu aktif oldukları gece döneminde yerler. İyi bir beslenmenin sağlanması için sıçan yemlerinde yeterli enerjiyi sağlayacak kaynak, protein, vitamin, mineral, lif içeriği olması gerekir. Uygun yemler firmalar tarafından üretilmektedir ve birkaç çeşidi (jel, toz, sıvı, pellet vb.) bulunmaktadır. Kullanılan yemler içeriklerine göre de doğal, saf veya kimyasal olarak üç sınıfa ayrılır. Sıçanların su tüketimi, ortamın sıcaklığına, ne- mine, besinlerine, ağırlıklarına göre değişebilmek- tedir. Su ad libitum olarak verilmelidir.

Sıçnlarda Irklara göre ve beslenmeye göre puberta süreleri değişebilir. Sıçanlar da fareler gibi çok sayıda östrusa sahip hayvanlardır. Çiftleşmenin gerçekleşip gerçekleşmediği vajinal tıkaç oluşumu ile gözlenebilir. Gebelik süresi 21-23 gündür. Yavrular doğduklarında pembe, tüysüz, gözleri ve kulakları kapalı şekilde doğarlar.

Kafes ortamı, makro çevrenin sıcaklık, nem, gürültü, ışık gibi fizyolojik koşulları, odanın ve kafesin temizlenme sıklığı, beslenme gibi durumlar üremeyi ve gebeliği etkileyen sebeplerdendir. Sıçanların üretiminde de monogam (1 dişi, 1 erkek) veya poligam (harem sistemi, 1 erkek, 2-6 dişi) üretim teknikleri kullanılır.

Sıçanlar da fareler gibi nokturnal hayvanlardır. Genellikle sıçanlar 8-16 arasında yavru verirler ve yavrulama çoğunlukla aktif oldukları gece dönemin- de gerçekleşir. Sıçanlar doğaları gereği sosyal hayvanlardır. Ultrasonik sesler çıkararak birbirleri ile iletişim kurabilirler.

Fare ve Sıçanların Kayıt ve Taşınması

Hayvanların doğum tarihleri, cinsiyetleri, ırkları, sağlık durumları sürekli takip edilmeli ve kayıt altına alınmalıdır. Bazı çalışmalarda aynı kafeste yaşayan hayvanların çalışmaya göre (uygulanan maddenin sırası, zamanı vs.) kayıt altına alınması gerekebilir.

Bazı durumlarda deney hayvanlarının üretimi yapılan tesisten başka bir tesise taşınması gerekir. Nakil sırasında uygun havalandırma, ısı aralıkları, yeterli su ve besin sağlanmalı ve nakil öncesi mümkünse hayvanlar sakinleştirilmelidir. Kafeslere dışarıdan gelebilecek kontaminasyon riskine karşı filtreler kullanılmalıdır. Nakilleri yapılacak deney hayvanlarının aşı, sağlık, üretim ve yetiştirme vb. gibi bilgilerini içeren kayıtların bulunduğu veteriner hekim onaylı belgelerinin bulunması yasalarımıza göre zorunludur. Nakil öncesinde ve sonrasında deney hayvanlarının sağlık kontrollerinin yapılması gerekir. Tesise ulaştırılan hayvanlar, en kısa sürede taşıma kutularından çıkarılmalıdır. Veteriner hekim tara- fından sağlık kontrolleri yapıldıktan sonra yeterli yem ve su bulunan temiz kafeslere alınmalıdır.

1. Dışkı örneklerinin bakteri ve parazit yönünden negatif olması
2. Hastaların %50’sinden fazlasında kusma olması
3. İnkübasyon süresinin 24-48 saat ve hastalık süresinin 12-60 saat olması
4. Hastalık yayılım hızının ve sekonder infeksiyon oranının yüksek olması

NV salgınlarının önüne geçebilmek için kabuklu deniz ürünleri yetiştirilen bölgelerde gerekli su analizleri düzenli olarak yapılmalı, NV ile kontamine bölgelerden midye ve istiridye toplanması engellenmelidir.

Fare ve Sıçan Yetiştiriciliğinde Hijyen

Hijyen, deney hayvanlarının sağlıklı yetiştirilebilmeleri için gereklidir. Mega çevre çeşitli böcek ve kemirgenlere karşı da korunmalıdır.

Kafes temizliğinin sıklığı bazı faktörlere göre değişir: Kafeste yaşayan deney hayvanının sayısı, kafes altlığı malzemesinin türü, deney konusu (diyabet) kafes boyutları gibi. Çok sık kafes ve altlık malzemesinin değiştirilmesi de iyi bir şey değildir. Odalar yerdeki kalıntıların giderilmesi için her gün düzenli olarak temizlenmelidir.

Deney hayvanlarının yetiştirildiği tesislerde istenmeyen böcek, yabani fare gibi zararlılardan korunması gerekir.