teema: Variatsiooni vähendamine käitumiskatsetes
tunnusnumber: ETF6586
projekti tüüp: Eesti Teadusfondi grant
erialad: 3.1. Biomeditsiin
seisund: käimasolev
asutus: TÜ Arstiteaduskond
projekti juht: Paavo Pokk
kestus: 01.01.2006 - 31.12.2009
kirjeldus: Alates Russelli ja Burchi klassikalise raamatu “Humaanse katsetehnika printsiibid” (“The Principles of Humane Experimental Technique”) ilmumisest (1959) on loomkatsete puhul pööratud üha suuremat tähelepanu 3 Rle, mis oleksid – replacement, reduction and refinement. Selles kontekstis tähendab “replacement” (asendamine) katseloomade asemel alternatiivsete meetodite kasutamist. “Reduction” (vähendamine) tähendab väiksema arvu loomade kasutamist ja “refinement” (parandamine) tähendab katseloomadele põhjustatava stressi vähendamist. Need 3 punkti ei ole olulised mitte ainult eetilisest seisukohast vaid võimaldavad samuti teadusliku töö kvaliteedi olulist parandamist. Nii on adekvaatsete vähendamise meetodite kasutamisega võimalik saada sama hulk teaduslikku informatsiooni väiksema arvu loomade kasutamisega (ülevaateks vt. ECVAM Workshop Report, 1998). Üks peamisi faktoreid, mis määrab usaldusväärse informatsiooni saamiseks vajaliku katseloomade arvu, on grupisisene variatsioon. Grupisisese variatsiooni vähendamine on võimalik geneetiliselt sarnaste inbred loomade kasutamisega (Festing, 1999). Siiski kasutavad paljud teadlased odavama hinna tõttu peamiselt outbred loomi. Seetõttu on oluline uurida kuidas on võimalik vähendada variatsiooni ka outbred loomade kasutamisel. On näidatud, et outbred hiirte kuulumine teatud pesakondadesse avaldab toimet uurivale ja agressiivsele käitumisele (Barnard et al, 1998, Tanaka, 1998) ning stereotüüpia arengule (Powell et al, 1999). Samuti on kirjanduses soovitatud kasutada toksikoloogilistes ja teratoloogilistes uuringutes analüüsitava ühikuna individuaalsete loomade asemel pesakonda (Spear & File, 1996). Seetõttu on üks vähendamise meetodeid pesakonna arvestamine statistilises analüüsis variatsiooni vähendamiseks. Kui looma kuulumine kindlasse pesakonda avaldab loomade käitumisele olulist mõju võib pesakonna efekti arvestamine vähendada variatsiooni ja sellekaudu kasutatavate katseloomade arvu. Samuti on plaanis uurida faktoreid, mis võivad mõjutada pesakonna efekti avaldumist – nt. adaptatsiooniperioodi mõju.
Keskkonna rikastamist võib defineerida kui erinevate esemete kasutamist eesmärgiga parandada katseloomade elu kvaliteeti, muutes nende elukeskkonda vähem monotoonseks (Belz et al, 2003).
Euroopa Konventsioon N 123 ja Euroopa Nõukogu Direktiiv 86/609/EEC sätestavad, et katseloomade võimalusi oma füsioloogiliste ja etoloogiliste vajaduste rahuldamiseks tuleb piirata võimalikult minimaalselt. Läbivaatamisel on direktiivi uus version, mis tõenäoliselt muudab keskkonna rikastamise kohustuslikuks. Seetõttu kasutatakse keskkonna rikastamist tulevikus üha rohkem.
Samas on näidatud, et keskkonna rikastamine avaldab katseloomade käitumisele olulist toimet (ülevaateks vt. Key & Hewett, 2002; Key, 2004; Olsson & Dahlborn, 2002) ja mõjutab ravimite toimet (Green et al, 2003; Smith et al, 2003).
Kirjanduses on vastukäivaid andmeid keskkonna rikastamise mõjust variatsioonile. Erinevates katsetes on keskkonna rikastamine suurendanud variatsiooni (Tsai et al, 2003), ei ole avaldanud olulist mõju (Wolfer et al, 2004) või avaldanud mõju sõltuvalt parameetrist (Van de Weerd et al, 2002). Kirjanduses on samuti viidatud sellele, et keskkonna rikastamine võib takistada katsete standartiseerimist (Van de Weerd et al, 2002).
Kuna, esiteks, on näidatud, et keskkonna rikastamine mõjutab oluliselt katseloomade käitumist ning teiseks, keskkonna rikastamist kasutatakse üha rohkem ja rohkem on oluline täpsemalt uurida keskkonna rikastamise täpsemat mõju katseloomade käitumisele.
Seega on meie töö peamiseks eesmärgiks pesakonna ja keskkonna rikastamise efekti uurimine käitumuslikes katsetes outbred hiirtel. Osa katseid viiakse läbi ilma farmakonide manustamiseta ning osades katsetes uuritakse pesakonna efekti jälgides selektiivsete lämmastikoksiidi süntaasi endoteliaalse (eNOS) ja neuronaalse (nNOS) tüübi inhibiitorite toimeid pärast etanooli akuutset ja kroonilist manustamist ja võõrutust. Nende ainete valik pesakonna efekti uurimiseks on tingitud NOergilise süsteemi huvitavast rollist etanooli toimetes. Juba vähemalt kümme aastat tagasi oletati, et etanooli toimed on vähemalt osaliselt vahendatud L-arginiini – lämmastikoksiidi süntetaasi (NOS) – NO süsteemi kaudu (Adams et al, 1994). Siiski on andmed NOS inhibiitorite toimest etanooli toimetele, nt. etanooli võõrutussündroomile katseloomadel, jäänud äärmiselt vastukäivateks. Sõltuvalt kasutatud NOS inhibiitorist ja selle doosist on erinevad autorid teatanud etanooli võõrutussündroomi nähtude leevenemisest, raskenemisest või efekti puudumisest (Uzbay & Oglesby, 2001). On võimalik, et see on tingitud kasutatud NOS inhibiitorite erinevast selektiivsusest erinevate NOS alatüüpide – neuronaalse, endoteliaalse ja immunoloogilise – suhtes. Seetõttu võib selektiivsete eNOS ja nNOS alatüübi inhibiitorite kasutamine aidata selgitada NOergilise süsteemi osa etanooli toimetes. Kui pesakond avaldab olulist mõju hiirte käitumisele saab informatsiooni hiirte pesakonna päritolu kohta kasutada vajaliku katseloomade arvu vähendamiseks. Samuti võib optimaalse adaptatsiooniperioodi ja keskkonna rikastamise metoodika kindlakstegemine vähendada variatsiooni ja seekaudu kasutatavate loomade arvu. Juhul kui me suudame näidata NOS eri alatüüpide osa etanooli võõrutusnähtude arengus aitab see seletada etanooli toimemehhanismi ning võib aidata uute ravimite otsingul etanooli võõrutussündroomi raviks.

projektiga seotud isikud
nr nimi asutus amet  
1.Aavo Lang 
2.Paavo PokkTartu Ülikool 
3.Kai Õkva