NIETECHNICZNE STRESZCZENIE PROJEKTU
Tytuł projektu
Efekty in vivo oraz mechanizm działania wybranych metabolitów tryptofanu (3-OH-KYN, KYNA i 3-OH-AA) po podaniu doustnym w modelu nadciśnienia u szczurów
Identyfikator SND
NTS-PL-619898 v.2, 14-01-2022
Identyfikator krajowy SND
Pole nie zostanie opublikowane.
Państwo
Polska
Język
pl
Składany na poziomie UE
Pole nie zostanie opublikowane.
tak
Czas trwania projektu wyrażony w miesiącach.
11
Słowa kluczowe
KYNA
aorta piersiowa
szczur SHR
Cel(e) projektu
Badania podstawowe: Sercowo-naczyniowy układ krążenia krwi i limfy
Cele i przewidywane korzyści projektu
Proszę opisać cele projektu (na przykład zbadanie pewnych niewiadomych naukowych lub odpowiedzenie na potrzeby naukowe lub kliniczne).
Wyniki przeprowadzonego doświadczenia wskazują na korzystne działanie kwasu 3-hydroxyanthranilowego (3-OH-AA) i kwasu kynureninowego (KYNA) w dawkach 250 i 125 mg/Litr wody pitnej na układ naczyniowy oraz parametry stresu oksydacyjnego. Obniżenie dawki do 125 mg/L, zamiast osłabić korzystne działanie KYNA, tylko spotęgowało to działanie. Natomiast obniżenie dawki do 125 mg/L nie zmieniło istotnego wpływu 3-OH-AA na układ naczyniowy. Dlatego dalsze badania są konieczne z użyciem niższych stężeń, tj. 50 i 25 mg/L. Precyzyjne doświadczenia na szczurach pokazują celowość wzbogacania diety w niektóre produkty, co zwiększa bezpieczeństwo konsumentów przyjmujących nowe preparaty. Szczegółowa literatura naukowa wskazuje, że gryzonie laboratoryjne są intensywnie wykorzystywane w tego typu badaniach wstępnych. Z tego względu dobór zwierząt jest właściwy. W planowanym doświadczeniu wykorzysta się szczury z nadciśnieniem SHR/NCrl oraz szczury WKY/NCrl jako kontrola do SHR (Szczur wędrowny, Rattus norvegicus). Liczebność grup eksperymentalnych: planowana liczba zwierząt do wykorzystania zakłada liczebność jednej grupy eksperymentalnej n=10, tj. minimalną liczbę zwierząt laboratoryjnych o ujednoliconym genotypie, która zapewnia uzyskanie wiarygodnych, powtarzalnych i statystycznie istotnych wyników bez konieczności powtarzania procedury w skutek dużej zmienności wewnątrzgrupowej. Biorąc pod uwagę przyjętą metodykę, pożądana moc testu powinna wynosić 80% (dotyczy większości najważniejszych parametrów, które będą analizowane we krwi i tkankach). Zastosowano algorytmy statystyczne opracowane przez Columbia University Medical Centre (www.biomath.info). W oparciu o zmienne (przewidywane wartości parametrów) i oprogramowanie online wyliczono, że przy założeniu użycia testu parametrycznego ilość zwierząt w grupie powinna wynosić dziewięć [1], jednak dodatkowe jedno zwierzę na grupę umożliwi wykorzystanie wyników także w przypadku, wystąpienia większej od zakładanej zmienności wartości parametrów. Wcześniejsze doświadczenia własne [2-5] oraz przegląd dostępnej literatury [6-8] wskazuje, że wskazana liczebność n=10 oraz zastosowanie dwuczynnikowej analizy wariancji wraz z następczym testem post-hoc (test Duncan’a), pozwoli na uzyskanie różnic statystycznych opisujących wpływ czynników głównych oraz naturę interakcji pomiędzy tymi czynnikami.
Jakie są potencjalne korzyści wynikające z tego projektu? Należy wyjaśnić, w jaki sposób projekt może przyczynić się do postępów w nauce, lub też jakie ostateczne korzyści mogą z niego czerpać ludzie, zwierzęta lub środowisko. W stosownych przypadkach należy wprowadzić rozróżnienie między korzyściami krótkoterminowymi (w czasie trwania projektu) i długoterminowymi (które mogą się pojawić po zakończeniu projektu).
Wyniki zaprojektowanego doświadczenia, dostarczą nowych informacji odnośnie wpływu dodatku KYNA i 3-OH-AA w diecie, na organy wewnętrzne i układ naczyniowy, co jest bezpośrednio powiązane z odpowiedzią ogólnoustrojową organizmu zdrowego oraz organizmu z indukowanym nadciśnieniem poprzez określenie zmian w aktywności naczyniowej (aorta piersiowa i tętniczki krezkowe), statusie antyoksydacyjnym oraz markerach stanu zapalnego. Może to posłużyć do projektowania nowych preparatów stosowanych w leczeniu nadciśnienia.
Przewidywane szkody
W jakich procedurach będą zazwyczaj stosowane zwierzęta (na przykład wstrzykiwanie, zabiegi chirurgiczne)? Proszę wskazać liczbę i czas trwania tych procedur.
Brak. Doświadczenie żywieniowe.
Jakie są przewidywane/szkodliwe skutki dla zwierząt, na przykład ból, utrata masy ciała, brak aktywności / ograniczona mobilność, stres, nietypowe zachowania i czas trwania tych skutków?
Brak. Kategoria dotkliwości Łagodne
Zgodnie z przewidywaniami jakie gatunki i jaka liczba zwierząt będą wykorzystywane? Jaka jest oczekiwana dotkliwość i liczba zwierząt w każdej kategorii dotkliwości (w podziale na gatunki)?
Gatunek
Łączna liczba
Szacunkowa liczba dla każdej kategorii dotkliwości
Terminalne
Łagodne
Umiarkowane
Dotkliwe
Szczury (Rattus norvegicus)
240
0
240
0
0
Co stanie się ze zwierzętami utrzymanymi przy życiu po zakończeniu procedury?
Gatunek
Szacunkowa liczba zwierząt przeznaczonych do ponownego wykorzystania, przywrócenia do siedliska/systemu hodowlanego lub objętych programami znajdowania nowego domu
Do ponownego wykorzystania
Przywróconych
Objętych programami znajdowania nowego domu
Proszę podać powody planowanego losu zwierząt po zakończeniu procedury.
Bezstresowe uśmiercenie Bezstresowe uśmiercenie następuje poprzez dyslokację kręgów szyjnych i przerwanie rdzenia kręgowego uśpionego szczura wykonane przez wyszkolonego operatora. Taka czynność jest dopuszczona w przypadku gryzoni laboratoryjnych o masie ciała poniżej 1 kg i poddanych sedacji ksylazyna + ketamina podane dootrzewnowo (dla gryzoni powyżej 150 g masy ciała), zgodnie z załącznikiem IV Dyrektywy 2010/63 EU „Metody uśmiercania zwierząt”
Stosowanie zasady 3R
1. Zastąpienie
Proszę wskazać, jakie alternatywne rozwiązania bez wykorzystania zwierząt są dostępne w tej dziedzinie i dlaczego nie mogą być wykorzystane do celów projektu.
Dostępne testy in vitro/ex vivo nie pozwalają właściwie ocenić wpływu składników diet na metabolizm organizmów wyższych. Z tych względów testy in vivo są niezbędnym etapem badań. Jednakże, na etapie planowania doświadczenia zostały przeprowadzone przez nas wstępne testy vitro/ex vivo polegające na pomiarze reakcji anty-oksydacyjnych przez analizowane związki
2. Ograniczenie
Proszę wyjaśnić, w jaki sposób określono liczbę zwierząt koniecznych do celów tego projektu. Proszę opisać kroki podjęte w celu ograniczenia liczby wykorzystywanych zwierząt oraz zasady zastosowane przy projektowaniu badania. W stosownych przypadkach, proszę opisać praktyki, które będą stosowane w całym projekcie w celu zminimalizowania liczby wykorzystywanych zwierząt zgodnie z celami naukowymi. Praktyki te mogą obejmować np. badania pilotażowe, modelowanie komputerowe, dzielenie się tkankami i ponowne wykorzystywanie.
• przed przystąpieniem do badań in vivo na żywych zwierzętach laboratoryjnych dogłębnie przestudiowałem literaturę naukową celem określenia tematyki i celów, których osiągnięcie poszerzy naszą wiedzę. Nie zostaną zatem powtórzone wcześniej wykonane i dobrze udokumentowane już doświadczenia, • w obliczeniach zostanie wykorzystana odpowiednia metoda statystyczna, m.in. dwuczynnikowa analiza wariancji oraz odpowiedni test post-hoc. Liczba zwierząt w grupie eksperymentalnej została określona z uwzględnieniem minimalnej liczby biorąc pod uwagę zastosowane podejście statystyczne (określenie wpływu czynnika głównego z wykorzystaniem n=10, czyli podwojonej liczebności jednej grupy – specyfika dwuczynnikowej ANOVA) i nasze wcześniejsze doświadczenie w prowadzeniu tego typu badań, • dodatkowe praktyki będą polegały na dzielenie się tkankami
3. Udoskonalenie
Proszę podać przykłady konkretnych środków (np. wzmożone monitorowanie, opieka pooperacyjna, terapie przeciwbólowe, trening zwierząt), które należy podjąć w związku z procedurami w celu zminimalizowania szkód dla dobrostanu zwierząt. Proszę opisać mechanizmy wprowadzania technik w zakresie łagodzenia szkód pojawiających się w czasie trwania projektu.
• zgodnie z tą zasadą dokonano wyboru procedur i czynności, które przynosząc zakładany efekt badawczy przysporzą zwierzętom jak najmniej stresu i cierpienia, • bezinwazyjny pomiar wartości ciśnienia tętniczego na ogonie zwierząt, po ich chwilowym unieruchomieniu, • diety zostaną wzbogacone o związki potencjalnie prozdrowotne (potwierdzenie przydatności modelu badawczego SHR), • zwierzęta będą utrzymywane w nowoczesnej zwierzętarni z kontrolowanymi warunkami środowiskowymi (temperatura 22-23ºC, wilgotność względna około 50-65%, wymiana powietrza 15×/h, 12 h dnia i nocy) ze stałym dostępem do wody i pokarmu, • od momentu urodzenia, zwierzęta są przyzwyczajane do ręki człowieka, tak aby następne manipulacje przysparzały jak najmniejszy poziom stresu, • wszelkie czynności związane z anestezją i humanitarnym uśmiercaniem będą wykonywane zgodnie z przyjętymi zasadami obowiązującej Dyrektywy 2010/63/EU, przez przeszkolone osoby z długoletnim stażem pracy ze zwierzętami laboratoryjnymi, • zwierzęta będą miały zapewnione urozmaicone warunki bytowania (gryzaki, schowki), zgodnie z załącznikiem III Dyrektywy 2010/63/EU; • zwierzęta będą trzymane stadnie,
Proszę wyjaśnić wybór gatunków i powiązanych etapów życia.
W planowanym doświadczeniu wykorzysta się szczury ze spontanicznym nadciśnieniem (SHR Nomenklatura: SHR/NCrl) oraz kontrolną grupę normotensyjną (WKY Nomenklatura: WKY/NCrl). Szczep z podwyższonym ciśnieniem krwi, jest wykorzystywany w badaniach nad nadciśnieniem genetycznym oraz lekami na nadciśnienie. Występowanie nadciśnienia u badanych zwierząt jest konieczne. Bez tej zmiennej niezależnej nie moglibyśmy stwierdzić czy zdrowe szczury nie wykazują nadciśnienia, bo są zdrowe, czy dlatego, że pomogły im podawane substancje. Planowana liczba zwierząt do wykorzystania zakłada liczebność jednej grupy eksperymentalnej w danej procedurze n=10, natomiast całkowita liczba zwierząt planowych do wykorzystania to 50 SHR i 50 WKY.
Projekt wybrany do oceny retrospektywnej
Projekt wybrany do OR?
nie
Termin OR
Przyczyny oceny retrospektywnej
Obejmuje dotkliwe procedury
Wykorzystuje zwierzęta z rzędu naczelnych
Inna przyczyna
Wyjaśnienie innego powodu oceny retrospektywnej
Dodatkowe pola
Pole krajowe 1
Pole nie zostanie opublikowane.
Pole krajowe 2
Pole nie zostanie opublikowane.
Pole krajowe 3
Pole nie zostanie opublikowane.
Pole krajowe 4
Pole nie zostanie opublikowane.
Pole krajowe 5
Pole nie zostanie opublikowane.
Data rozpoczęcia projektu
Pole nie zostanie opublikowane.
Data zakończenia projektu
Pole nie zostanie opublikowane.
Data zatwierdzenia projektu
Pole nie zostanie opublikowane.
Kod ICD 1
Pole nie zostanie opublikowane.
Kod ICD 2
Pole nie zostanie opublikowane.
Kod ICD 3
Pole nie zostanie opublikowane.
Link do poprzedniej wersji SND poza systemem KE