ADVANTAGES AND PERSPECTIVES FOR THE USE OF MAMMALS NOT BELONGING TO THE RODENT GENUS IN RESEARCH
ADVANTAGES AND PERSPECTIVES FOR THE USE OF MAMMALS NOT BELONGING TO THE RODENT GENUS IN RESEARCH
Abstract
The article presents the materials obtained by reviewing studies published by many authors on laboratory animals as research objects and laboratory models for preclinical and clinical studies of toxic substances, as well as modelling of various psychological situations, with further transfer of data to individuals of other species, including humans. Conclusions are also presented which indicate that it is not always possible to obtain suitable data for humans when using laboratory rodents. It is pointed out that in an ideal experiment, the results of which can be transferred to humans, it would be possible to use primates, but this possibility can be obtained in quite rare cases and more often it is necessary to look for an alternative, as which can be a domestic dog.
1. Введение
В современном обществе, где вопросы этического отношения к экспериментальным животным играют огромную роль, рассматривается полный отказ от использования живых систем для проведения экспериментов. Однако далеко не всегда это возможно, ведь живой организм — это не только группа клеток, а активная система, тесно сообщающаяся с внешней средой, в совокупности имеющая комплекс обменных процессов и химических реакций разной скорости и степени выраженности.
2. Основная часть
В предыдущие годы большинство исследований проводилось на таких лабораторных животных, как крысы и мыши , , . Эти объекты использовались по причине того, что данные виды просты в уходе и содержании, быстро размножаются, а также достигают половой зрелости за довольно короткий промежуток времени и при их использовании можно достаточно быстро отследить влияние того или иного вещества или подхода на нескольких поколениях подряд, т.е. за довольно короткое время, составляющее срок примерно в одни год, можно не только изучить влияние химического агента на эмбрионы грызуна, но и увидеть и проанализировать физическое и психическое состояние потомства тех особей, которые получали непосредственно сам исследуемый химический агент. Для лабораторных грызунов также разработано довольно большое количество различных тестов, определяющих их психическое состояние, а также психическое развитие, помимо этого, на данной лабораторной модели довольно удобно и экономически выгодно проводить крупные эксперименты, включающие в себя большое количество групп животных, с разными вводными и соответственно достаточное количество особей одного вида, разного возраста и обоего пола.
Однако в последнее время требования к лабораторной модели значительно возросли. Было обращено внимание на то, что эффективность применения каких-либо химических агентов, в том числе нейропсихиатрических препаратов на грызунах давало положительный эффект, а при переносе полученной эффективности на человека результаты оказывались отрицательными , , . В ходе исследования было установлено, что имеются значительные отличия в строении головного мозга мышей и человека, а именно отсутствие определенного вида клеток у грызунов, что приводило к полной бесполезности полученных на грызунах результатов.
Однако от грызунов невозможно отказаться полностью. Они выступают в качестве отработанной лабораторной модели при определении токсического влияния на организм человека, но, несмотря на это, не стоит забывать о физиологической разнице между человеком и другим млекопитающим.
В настоящее время исследования, которые связаны с изучением когнитивных функций мозга как в норме, так и в патологии становятся все более востребованными, ведь под влиянием социума, у человека возникает большое количество стрессов. Особо опасными являются хронические стрессы, которые приводят к развитию не только поведенческих патологий у человека, а и к развитию психических заболеваний, а также к физической неспособности работать. Большинству биологических наук необходима информация, объясняющая механизмы регуляции и принципы работы высшей нервной деятельности. Эти данные используются для изучения физиологических норм на всех этапах онтогенеза организма, начиная с момента рождения и заканчивая гибелью особи. Поэтому, чтобы получать достоверные данные о работе нервной системы, необходим подбор адекватных методов исследования, а также грамотная интерпретация полученных результатов с учетом видовых анатомических и физиологических особенностей вида , , , , . В настоящее время обработка информации, полученной в результате экспериментов, значительно упростилась, если еще несколько десятилетий назад все расчеты производились вручную, то сейчас требуется только введение первичных данных и подсчеты проводятся автоматически. К сожалению, невозможно, полностью автоматизировать процесс исследования химических веществ на организм, во всяком случае сейчас, и лабораторные животные, либо культуры клеток, необходимы для получения данных, ведь далеко не всегда в новом лекарственном средстве, или другом продукте химической промышленности в составе имеется уже известное вещество, довольно часто в качестве активного агента выступает новое, неизученное химическое соединение.
Лабораторные грызуны являются наиболее отработанным и исследованным эталоном для экспериментов, не только для изучения токсического действия патогенных веществ, но и для понимания воздействия лекарственных препаратов на центральную нервную систему.
Сейчас в качестве экспериментальных животных используют более 250 различных видов не только млекопитающих. Для выбора оптимальной системы для переноса данных на человека следует учитывать несколько факторов, такие как моторные функции, сенсорные функции, социальное поведение (играет очень большую роль в разработке методов изучения), интеллект и эмоциональное поведение. Безусловно, наиболее близкими для человека видами являются приматы, однако, несмотря на все свои преимущества во внешней и психологической схожести, эта группа животных имеет довольно большой недостаток, а именно стоимость предполагаемого эксперимента, которая складывается из нескольких факторов, таких как продолжительность жизни животного, долгое детство, а также морально-этические аспекты работы. К сожалению, в настоящее время достаточно сложно и затратно финансово использовать для экспериментов приматов, их психика, гораздо более сложная, чем у грызунов, но, возможно, и более схожая с человеческой , , .
На наш взгляд, наиболее успешным и перспективным видом для изучения психики и психических расстройств является собака домашняя (Canis familiaris) , . Данный вид достаточно хорошо изучен многими этологами, а также имеется разнообразие пород с различными типами поведения развитием интеллекта, что позволяет выбрать наиболее оптимальный и необходимый для работы объект. Также вариативность размеров внутри вида, разнообразие соотношений мышечной массы к общей массе тела позволяет наиболее оптимально подбирать схожие с человеком породные аналоги. Огромным преимущество собак является тот факт, что они ориентированы на человека, а человеку довольно легко считывать эмоциональное состояние животного, т.к. оно достаточно ярко выражается мимикой и движениями тела. Собаки — животные социальные, а следовательно, им приходится активно взаимодействовать с довольно большими группами сородичей и представителями других видов. Это является несомненным преимуществом при работе с данным видом животных. Собака живет рядом с человеком довольно давно, помимо определенных привычек эти животные научились усваивать углеводную пищу, однако такой тип питания несет за собой и определенные последствия, которые выражаются в специфических заболеваниях, таких как диабет.
Помимо использования собак для изучения влияния различных химических веществ на поведение, довольно интересным является и то, что, исследователи-этологи описывают у данного вида животных целый спектр психических расстройств, таких как аутизм, биполярное расстройство личности, различные страхи и фобии. В этом направлении в настоящее время ведется довольно много исследований, ведь на такой лабораторной модели, как собаки, используя ее как не грызунов, проверяют многие седативные лекарственные средства, предназначенные для людей. Также сейчас некоторыми авторами активно изучается такое проявление психического расстройства, как концептуальная депрессия, она является характерной и для собак.
Нередки у собак и неврозы, возникающие из-за содержания этого вида животных в городской среде. К сожалению, в ветеринарии этому состоянию животных уделяется мало внимания, однако изучение этой области может помочь в борьбе с таковым у человека.
3. Заключение
В завершении всего вышеизложенного сделаем вывод, что уход от использования лабораторных грызунов на данном этапе развития токсикологии невозможен, однако эти животные не являются эталонной моделью, полностью повторяющей организм человека, поэтому продолжение использования таких не грызунов, как собаки, имеет в дальнейшем широкие перспективы не только для получения знаний по токсичности и эффективности того или иного лекарственного средства, но и для выяснения влияния на психическое здоровье особи.