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Aumento de camadas en ratas holtzman en un bioterio universitario
Increase of litters in holtzman rats in a university bioterium
Julio Campos-Florián1,3; Iván González-Puetate2; Luis Ruiz-Gil3; Sandra Parra-Guayasamin2;
Percy Cruzado-Lescano1,3*
1,3Departamento de Farmacología, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad Nacional de Trujillo,
Trujillo, Perú.
2Universidad de Guayaquil-Facultad de Medicina Veterinaria
1,3Bioterio de la Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Perú.
Autor correspondiente: jcamposf@unitru.edu.pe
Recibido: 10 septiembre 2022
Aprobado: 01 noviembre 2022
Publicado: 12 diciembre 2022
Resumen
El presente trabajo de investigación se realizó en el
bioterio de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de
la Universidad Nacional de Trujillo entre los meses de
junio de 2017 hasta agosto de 2018, tuvo como
objetivo caracterizar los parámetros reproductivos en
ratas Holtzman tales como su reproductividad,
fertilidad, finalización de la gestación, habilidades en
crianza y otros. Inicialmente se trabajó con 78
hembras, posteriormente con 48 y adicional a esto un
grupo poligámico y otro monogámico, cada uno con
cuatro hembras y un macho. La preñez se identificó
mediante observación del crecimiento lateral del
abdomen. Su alimentación consistió en 25 g entre
cebada, maíz, alimento balanceado para aves por
animal al día y agua. Se cumplió con los protocolos de
bioseguridad del bioterio. El tratamiento 1, en grupos
de 4 hembras y un macho (reproducción poligámica)
se obtuvieron 117 crías nacidas y 110 al destete,
Tamaño camada nacimiento (TCN) 4, tamaño camada
destete (TCD) 3,8 y 94,02% de supervivencia. El
tratamiento 2, en grupos de cuatro hembras y un
macho, se obtuvo 193 crías nacidas y 182 crías al
destete, TCN 6,7, TCD 6,.3, 94,3% de supervivencia,
un peso promedio individual de 23,05 ± 1 y 145 g por
camada. En el tratamiento 1 se logró una camada de
13 (100% de supervivencia), TCD 13,371 g de peso de
camada y un peso promedio individual de 28,75 ± 1,46
g. En el tratamiento 2 se obtuvo un TCN 13 (100% de
supervivencia), TCD 13 con un peso de camada de 385
g al destete y un peso individual promedio 29,5 ± 0,34
g. El manejo reproductivo de un sistema de
apareamiento monogámico con descansos elevados
incrementa el tamaño de camada/reproducción y el
peso de camada al destete.
Palabras clave: bioterio, rata, reproducción, tamaño
de camada
Abstract
The present research work was carried out in the
biotherium of the Facultad de Farmacia y Bioquímica
de la Universidad Nacional de Trujillo between June
2017 and August 2018, with the objective of
characterizing the reproductive parameters in
Holtzman rats such as their reproductivity, fertility,
gestation completion, breeding abilities and others.
Initially we worked with 78 females, later with 48 and
in addition to this a polygamous and a monogamous
group, each with four females and one male.
Pregnancy was identified by observation of the lateral
growth of the abdomen. Feeding consisted of 25 g of
barley, corn, balanced poultry feed per animal per day
and water. The biosecurity protocols of the biotherium
were complied with. Treatment 1, in groups of 4
females and one male (polygamic reproduction), 117
broods were born and 110 at weaning, litter size at
birth (TCN) 4, litter size at weaning (TCD) 3.8 and
94.02% survival rate. Treatment 2, in groups of four
females and one male, 193 pups were born and 182
pups at weaning, TCN 6.7, TCD 6.3, 94.3% survival,
an average individual weight of 23.05 ± 1 and 145 g
per litter. In treatment 1, a litter of 13 (100% survival),
TCD 13, 371 g litter weight and an average individual
weight of 28.75 ± 1.46 g was achieved. In treatment 2,
a TCN 13 (100% survival), TCD 13 with a litter
weight of 385 g at weaning and an average individual
weight 29.5 ± 0.34 g was obtained. Reproductive
management of a monogamous mating system with
high resting increases litter size/reproduction and litter
weight at weaning.
Key words: biotherium, rat, breeding, litter size
Introducción
La investigación con animales experimentales es tan
antigua como la ciencia misma, razón por la cual, en
la medida en que se han definido condiciones de
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trabajo en el área, se han ido ajustando las políticas en
investigación abriéndose así un campo de
conocimiento y capacitación que brinda soporte a la
investigación biológica y biomédica que requiere su
uso (Cardozo y Mrad, 2008). Estos experimentos
tienen su fundamento en el hecho de considerar a otras
especies animales como modelos en miniatura de los
problemas humanos (Rodríguez, 2007).
Gracias a la investigación en animales los científicos
han descubierto maneras de sanar enfermedades y
prolongar la vida humana (Rodríguez, 2007). Esto ha
promovido la utilización de animales de laboratorio
como herramienta científica (Romero-Fernandez et
al., 2016) y ha evolucionado extraordinariamente
permitiendo asistir en diversos campos de la ciencia
básica y aplicada en lo que a la salud se refiere. Al
buscar nuevas moléculas capaces de controlar las
enfermedades del ser humano se han utilizado
herramientas para medir sus diversos efectos al hacer
uso del ensayo y el error, mismas que han permitido
dar respuesta a un sinnúmero de preguntas
relacionadas con el potencial uso de una planta o una
sustancia derivada de ellas, así como la eficiencia de
algún fármaco químicamente diseñado para la
aplicación en animales de laboratorio (Herrera y
Guzman, 2018). Estos descubrimientos y aportes nos
conducen racionalmente a asumir una postura de
excepcional aceptación del uso del animal en
condiciones de trato y protección humanitaria para la
investigación (Cardozo y Mrad, 2008).
Para los defensores de animales es esencial saber cuál
es la necesidad de usar modelos animales cuando
existen métodos alternativos, tales como los modelos
matemáticos de simulaciones de computación y los
cultivos celulares. Sin embargo, estos procedimientos
pueden servir para reducir el número de animales en
experimentación, pero no pueden predecir con
fiabilidad el efecto de un producto químico en los
sistemas de órganos combinados del cuerpo con toda
la complejidad requerida; se utilizan para examinar y
determinar el potencial tóxico de una sustancia en
fases iniciales de investigación, reduciendo así el
número total de animales requerido, pero el examen
final debe realizarse en un sistema completo y vivo.
La más sofisticada tecnología no puede imitar las
complicadas interacciones entre células, tejidos y
órganos que se dan en humanos y animales. Los
científicos deben entender estas interacciones antes de
introducir un nuevo tratamiento o sustancia en el
organismo humano (Rodríguez, 2007).
Cabe recalcar que en este aspecto nos ajustamos a lo
planteado en países como Chile en el 2009, el
CONICYT, Comisión Nacional de Investigación
Científica y Tecnología, menciona que el uso de
animales de investigación, enseñanza y pruebas de
seguridad biológica se consideran aceptables si
contribuyen en forma efectiva a la mejor comprensión
de los principios biológicos fundamentales o el
desarrollo de conocimiento, considerando reprochable
producir dolor de forma innecesaria a cualquier ser
vivo. Así el desarrollo de estas mejoras en el bioterio
nos lleva a tener animales sanos, disminuyendo el
número de animales a utilizar, debido a que el uso de
animales mal nutridos o enfermos en forma clínica y
subclínica, mantenidos en condiciones inadecuadas de
confinamiento, que se encuentren bajo situaciones de
distrés en pruebas de seguridad biológica o
investigación, pueden producir sin duda variabilidad
de los resultados, que puede llevar a repetición
innecesaria de los protocolos (Santos et al, 2009).
Dentro de la administración de Institutos o Bioterios
uno de los grandes problemas puede ser la falta de
documentación con respecto al registro de camadas de
animales de experimentación, estableciendo faltantes
en el historial de apareamientos y líneas genéticas.
Determinando factores como la poca infraestructura
tecnológica en el área donde funciona el bioterio, así
como elementos de análisis y toma de decisiones para
gestionar un sistema bajo las normas nacionales e
internacionales de control animal y bajo estrictas
normas de acreditación (Zuleta, 2015).
Los resultados obtenidos de animales de laboratorio
como sujetos experimentales son de alta calidad, al ser
fiables y reproducibles con una menor variabilidad de
resultados, y mejores condiciones asociadas a los
apropiados ambientes de reproducción, cría, lactancia
y levante requeridas en un bioterio de producción,
experimentación o docencia (Zuluaga et al., 2003).
Además, se determinó que existe una estrecha relación
entre la viabilidad, demanda y normatividad ambiental
con el diseño y localización de un bioterio
Universitario, por la alta demanda de especímenes
para prácticas controladas y trabajos de titulación de
estudiantes, docentes e investigadores de las cinco
universidades nacionales del norte peruano (Calderón,
2020).
En el bioterio de la Facultad de Farmacia y Bioquímica
de la Universidad Nacional de Trujillo se viene
realizando un mejoramiento en la selección de ratas
Holtzman reproductoras al caracterizar su
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reproductividad, fertilidad, finalización de la
gestación, habilidades en crianza como calidad de la
construcción de nido, recolección de materiales para
su construcción, ubicación del nido e indicadores;
número de crías vivas hasta finalizar el periodo de
lactancia, tamaño de camada nacida, tamaño de
camada al destete y otros, para de este modo lograr un
mayor aprovechamiento y dar un salto científico
tecnológico sin tener que hacer inversiones
innecesarias y de mucho tiempo, pudiendo lograr la
generación de un modelo de trabajo a bajos costos, con
tecnología que cuente además, con investigadores y
comunidad más sensible, reflexiva y que viera en este
tema un motivo de replanteamiento de las relaciones
ser humano-naturaleza frente a su legado para las
futuras generaciones.
Metodología
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en
el bioterio universitario de la Facultad de Farmacia y
Bioquímica de la Universidad Nacional de Trujillo,
8,07°S y 79,2°W, provincia de Trujillo, Departamento
de La Libertad, el cual cuenta con una Temperatura
Media Anual de 18 °C, una Altitud de 34 msnm,
Precipitación Pluvial Anual aproximada de 1 - 3 mm
y una Humedad Relativa Anual de 70 - 75% (Wieser,
2011).
El proceso se realizó en el área de reproducción y la
selección de animales (Rattus norvegicus cepa
Holtzman) fue progresiva teniendo en cuenta el
número de crías/parto, de cinco, ocho y hasta diez
respectivamente. Otro factor importante que se tomó
en cuenta para iniciar la incorporación en un grupo
élite de reproducción fue su comportamiento en la
creación de un nido, carácter dócil y finalización del
periodo de lactancia con la camada completa. Primero,
se sincronizó el servicio mediante la agrupación de
hembras en una misma jaula y luego incorporando el
macho, se registró el servicio mediante observación y
se anotó la posible fecha del parto. Se identificó las
hembras no gestantes, hembras con pocas habilidades
en la preparación de nido, mientras que al momento
del parto contamos el número de crías nacidas, número
de crías que terminaron el periodo de lactancia y se
hizo un descarte de hembras con características de
canibalismo.
Para el registro inicial (diagnostico situacional del
bioterio), se evaluaron las características
reproductivas de 117 ratas, se estableció el número de
crías por parto, hembras no fértiles (mediante monta),
madres con pocas habilidades para criar un gran
número de neonatos. Dentro de las condiciones de
selección se consideró también que las hembras deben
tener evidencias de finalizar el periodo de lactancia
con el mayor número de crías o mayor al promedio del
bioterio. Una vez seleccionadas en base a las
características antes descritas, se seleccionaron 76
hembras y 19 machos, 4 hembras y un macho por
grupo con un total de 19 grupos (tratamiento 1), cada
grupo estaba constituido por cuatro hembras y un
macho; cada macho tuvo 4 apareamientos en
promedio con cada hembra.
Debido a la metodología de selección y registro de
crías nacidas producto de los apareamientos se
identificó animales “elite” para realizar cruces
monogámicos (una hembra y un macho), al valorar los
registros y el número de crías por camada al finalizar
el destete se reporta una hembra con extraordinarias
habilidades maternales, estos animales se agruparon
en tratamientos adicionales (tratamiento 3 y 4), con
esta mejora se obtuvieron 13 crías al término del
periodo de lactancia, el periodo de descanso y flushing
fue un mes aproximadamente, se reemplazó al macho
en estos tratamientos, logrando repetir el evento y
finalizar con éxito el periodo de lactancia con 13 crías
vivas. Adicionalmente, se criaron 48 hembras y 12
machos (tratamiento 2), dividas en doce tratamientos,
cada una con cuatro hembras y un macho y cada
macho tuvo 4 apareamientos en promedio.
La cría de los animales del tratamiento 1 (poligámico),
se realizó en una jaula de cemento de 0,3 m2 con puerta
frontal de malla con cama de viruta. Para la crianza de
los tratamientos 2 (poligámico), 3 y 4 (monogámicos)
se usó contenedores de plástico de 0,2 m2 con cama de
viruta y techo de malla. La preñez se identificó
mediante la observación del crecimiento lateral del
abdomen y después del diagnóstico las hembras
fueron separadas en un contenedor plástico individual.
Luego del parto, las madres y sus crías fueron
trasladados a otro criadero de plástico con un área de
0,2 m2 y una malla metálica en la parte superior.
La alimentación consistió en 25 g entre cebada, maíz,
alimento balanceado para aves, animal/día y agua a
voluntad con bebederos de plástico y chupón. Para el
periodo de flushing del tratamiento 3 - 4, se adiciono
5 g / día de alimento especializado de animales de
laboratorio, durante el tiempo de descanso (un mes
aproximadamente). Para la bioseguridad se usó
pediluvio, cambio de ropa, mandil, botas, lavado de
manos, desinfección, control de ingreso de personal y
animales. Además, se utilizó viruta desinfectada para
el piso y desparasitaciones periódicas. También se
instalaron extractores de aire de 10 m3 para mejorar la
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ventilación y aireación, disminuyendo los niveles de
amoniaco en el bioterio.
Los parámetros evaluados fueron: Tasa de fertilidad
(%), para ello se calculó el número de hembras con
crías nacidas, por cien, entre el número de hembras en
reproducción. Tamaño de Camada al Nacimiento
(TCN), es el número de animales nacidos por cada
hembra. Tamaño de Camada al Destete (TCD), es el
número de crías vivas al día 21 que se separaron de la
madre. Tasa de Supervivencia (%), se calculó el
tamaño de camada al destete, por cien, dividido entre
el tamaño de camada al nacimiento. Tasa de Destete
(%), es el número de hembras con crías hasta el
destete, por cien, dividido entre el número de hembras
en reproducción. Peso de la camada (g), se obtuvo al
sumar el peso del total de los animales al destete
mediante balanza analítica. Peso promedio de crías
(g), se dividió el peso de camada entre el tamaño de
camada al destete.
Resultados
Los caracteres reproductivos y habilidades logrados en
el bioterio de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de
la Universidad Nacional de Trujillo en ratas Holtzman
con 76 reproducciones de cuatro hembras y un macho
(tratamiento 1) fueron 117 crías nacidas y 110 al
destete. Logrando un TCN de 4 crías/reproducción y
un TCD de 3,8 crías/reproducción con un 94,02% de
supervivencia (cuadro 1 y figura 1).
Mediante el sistema de reproducción controlada con
48 reproducciones de cuatro hembras y un macho
(tratamiento 2), se obtuvo 193 crías nacidas y 182 crías
al destete. Logrando un TCN de 6,7
crías/reproducción y un TCD de 6,3
crías/reproducción (figura 1) con un 94.3% de
supervivencia, alcanzando un peso promedio 23,05 ±
1 g por y 145 g por camada (cuadro 1 y figura 2).
Tratamiento 3: Mediante el sistema de apareamiento
controlado monogámico. En la primera gestación, con
un desarrollo normal se logró una camada de 13 crías
con una supervivencia del 100%, un TCD de 13 crías
al día 21, de estos, cuatro ejemplares fueron colocados
con una madre nodriza para incrementar las
posibilidades de supervivencia, obteniéndose un mejor
peso al destete, 371 g peso de camada y un peso
promedio de 28,75 ± 1,46 g por cría (cuadro 1, figura
1 y figura 2).
Tratamiento 4: Mediante el sistema monogámico, se
obtuvo una segunda gestación en el mismo espécimen
(tratamiento 3), logrando un TCN de 13 crías, en el
destete se obtuvo una supervivencia del 100% con una
lactancia completa de 21 días con el total de las crías,
un TCD de 13 crías con un peso de camada de 385 g
al destete y un peso promedio 29,5 ± 0,34 g por cría
(cuadro 1 y figura 2).
Cuadro 1. Indicadores reproductivos de ratas
Holtzman del bioterio de la Facultad de Farmacia y
Bioquímica de la Universidad Nacional de Trujillo.
Indicadores
T1
(n=76)
T2
(n=48)
T3
(n=1)
T4
(n=1)
Hembras
gestantes
37
41
1
1
Hembras al
finalizar
lactación
24
29
1
1
Tasa de
fertilidad (%)
49%
85%
100%
100%
Tasa de destete
(%)
32%
60%
100%
100%
TCN*
4,0
6,7
13
13
TCD**
3,8
6,3
13
13
Supervivencia
(%)
94,02%
94,30%
100%
100%
Peso/cría (g)
-
23,05 ± 1
28,75 ± 1,46
29,5 ± 0,34
Peso/camada
(g)
-
145
371
385
*Tamaño de Camada al Nacimiento
** Tamaño de Camada al Destete
T1: junio – julio 2017, T2: julio – agosto 2018, T3
registrado en mayo – junio 2018 y T4 registrado en
julio – agosto 2018.
Figura 1. Tamaño de camada nacida y destetada en
ratas Holtzman. Comparaciones con el registro inicial,
segundo registro, tratamiento 1 y 2 del bioterio en
estudio.
Figura 2. Peso por cría (g) de ratas Holtzman a los 21
días de edad.
4.0
6.7
13 13
3.8 6.3
13 13
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
0
2
4
6
8
10
12
14
Registro inicial
(n 78)
Segundo
registro (n 48)
Tto. 1 Tto. 2
Tamaño de camada
TCD TCN
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Discusión
Las dos reproducciones de los tratamientos 3 y 4 de
ratas Holtzman mostraron un tamaño de camada al
nacimiento de 13 crías y un TCD de 13 crías por
reproducción en ambos casos, con supervivencia del
100%, los cuales se asemejan a los resultados del
trabajo de Kransler et al (2009) en donde las ratas
Holtzman gestantes (n=13) fueron analizadas en el día
20 de gestación con una media de 14 sitios de
implantación de las crías para alcanzar TCN con 14
crías viables por reproducción con una supervivencia
del 100%; en el tratamiento de 7 días postnatal las
ratas (n=13) con 14,4 sitios de implantación de las
crías alcanzaron 13,7 crías viables por reproducción
con una supervivencia del 96,7%, lo cual tiene
mayores resultados a los encontrados por Cuellar et
al., (2019) en el que de 22 ratas Wistar preñadas, por
cada una hubo 2 embriones reabsorbidos en promedio.
A pesar de que nuestros resultados son cercanos a los
del autor mencionado, estamos por debajo de sus
índices, esto posiblemente al verse influenciado por la
consanguineidad descrito por Benavides y Guénet
(2003), quienes indican que durante el desarrollo de
una línea consanguínea nos podemos encontrar con el
fenómeno denominado depresión endogámica, en el
cual se observa una baja en la fertilidad y una menor
adaptación al medio, obstáculos que llevan a veces a
la pérdida de la línea. Por otro lado, García-Sustegui
et al., (2017) obtuvo menores resultados que los
nuestros en un estudio realizado en dos cepas de ratas
del bioterio de la Benemérita Universidad Autónoma
de Puebla donde logró con una cepa de rata mutante
alopécica hipotímica un tamaño de camada de 7,0 ±
0,6 (n=13) frente a 11,9 ± 0,4 (n=17) crías de una cepa
Long Evans (CII-ZV).
Se obtuvo mejores resultados con la utilización de
contenedores plásticos de 2000 cm2 por camada y un
aporte alimenticio no especializado, logrando así un
mayor número de crías nacidas y destetadas por pareja
reproductora, apenas con un infanticidio de 1.8 cría, lo
que no se logra con jaulas de 922,6 cm2 que
comúnmente pueden ser aceptables para el
alojamiento continuo de ratas en parejas reproductoras
monógamas, aunque esto se consideraría
hacinamiento según las recomendaciones de espacio
que es 1058.1 cm2, descrito en por Allen et al,. (2016).
Esto se contradice en cierta parte a los resultados
encontrados por Cárdenas-Villalvazo et al., (2010)
quienes alojaron 30 ratas macho de 21 días de edad
durante 40 días en tres condiciones distintas y
obtuvieron un mayor número de cruzas en grupos
aislados individualmente y en un grupo de
hacinamiento (50,4cm2/rata) en relación con el grupo
control recomendado para el manejo del bioterio, lo
cual según estos autores indica un estado mayor de
activación general.
El peso promedio de las crías al día 21 fue bajo, apenas
23,05 ± 1 g, en el sistema de parejas poligámicas con
extracción del macho y reubicación de las hembras en
jaulas/contenedores individuales comparado con el
estudio de Allen et al., (2013) quien obtuvo 47,6 ± 1,2
g con parejas monógamas alojadas continuamente y
41,4 ± 1,7 g con parejas monógamas agrupadas de
forma intermitente con la extracción de la rata macho
después del parto.
Benavides y Guénet (2003), mencionan que los
encargados de animalarios seleccionan animales
teniendo en cuenta el comportamiento reproductivo,
tomando en cuenta a estos autores obtuvimos un alto
beneficio, ya que se encontró hembras con habilidades
maternas con una adecuada construcción de nido, bajo
porcentaje de infanticidio y con camadas superiores a
±10 crías con lo cual se logró un alto tamaño de
camada (TCN 13 y TCD 13 crías). Además, se
cumplió un estricto manejo con personal calificado y
cumpliendo con los protocolos del bioterio para
obtener buenos resultados, lo cual es muy importante
según Mourelle, Herrero y Ricca (2013), quienes
mencionan que para obtener buenos resultados los
animales experimentales deben ser tratados de manera
humanitaria y este trato inicia por la capacitación, el
compromiso y responsabilidad del personal que lo
manipula, de modo que los animales se sientan
cómodos y sean dóciles. Debido a que los animales
forman lazos emocionales y reconocen a las personas
que usualmente los manejan y al estar en constantes
cambios: cambios de jaula, movimientos de sala en
sala, entrada de personal, procedimientos de aseo,
supervisión del estado de salud, etc., alteran su estado
23,…
28,7…
29,…
20
22
24
26
28
30
32
Segundo
registro Tto. 1 Tto.2
Gramos
Peso al destete
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de homeostasis, entonces es necesario cumplir
estrictamente con los protocolos establecidos por el
bioterio y normas de bienestar animal nacionales e
internacionales, dentro de los cuales se incluye el uso
constante y correcto de los equipos de protección
personal para evitar posibles contagios cruzados.
Conclusiones
La creación de un núcleo reproductor en ratas (Rattus
norvegicus cepa Holtzman), con caracteres fijados,
permite al bioterio universitario duplicar sus
indicadores reproductivos para incrementar e
incentivar los trabajos de investigación. El manejo
reproductivo de un sistema de apareamiento
monogámico con descansos elevados incrementa el
tamaño de camada/reproducción y el peso de camada
al destete.
El presente estudio permite dar a conocer las
condiciones de manejo y como la aplicación de
tecnologías enfocadas al bienestar animal, manejo y
condiciones ambientales, pueden presentar un
producto estandarizado, con características
fisiológicas que permitan expresar al máximo el
material genético de los animales de acuerdo con la
condición climática, ubicación y tipo de alimentación.
Los trabajos de investigación deben desarrollarse en
función de la optimización de recursos, reciclaje o
reducción en el número de especímenes. Finalmente,
toda actividad de mejoramiento en el bioterio va a
permitir un crecimiento de la investigación en
farmacología, fisiología, nutrición entre otras.
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