Aula 1 Introdução

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21/08/2017
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Universidade Federal Fluminense
Faculdade de Nutrição Emília de Jesus Ferreiro
RenataFrauches
(renata_frauches@id.uff.br)
APRESENTAÇÃO
DA DISCIPLINA
OBJETIVO
Oferecer fundamentos teóricos e
práticos para elaboração de
pesquisa para avaliar
biologicamente nutrientes e dietas
Pesquisas
bibliográficas
PESQUISA CIENTÍFICA
“É movida pela necessidade de se
conhecer, compreender responder
questionamentos”
PESQUISA CIENTÍFICA
NUTRIÇÃO EXPERIMENTAL
Animais são utilizados na experimentação científica por constituírem
modelos, que poderíamos considerar como mapas de territórios não
explorados que servem de base para encontrar o caminho de um destino
Estudar a participação de genes
específicos na gênese de várias
patologias
Prêmio Nobel de
Medicina de 2007 Animais knock-out
PESQUISA CIENTÍFICA
PESQUISA EM ANIMAL
Semelhanças
Anatômicas
Fisiológicas
Adequados para
explicar o que acontece
com o nosso próprio
organismo
 Inúmeras finalidades
 estudo da vida e biologia do próprio animal
 modelo de estudo de mecanismos fisiológicos e bioquímicos humanos
 Função de compostos e drogas no organismo
PESQUISA CIENTÍFICA
PESQUISA EM ANIMAL
Reduzir
Repor
Refinar
 Russel e Burch (1959)
Obrigações éticas de todos os cientistas com os
animais para experimentação e em experimentação
 Replacement (substituição)
 Reduction (redução)
 Refinament (refinamento)
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PESQUISA CIENTÍFICA
 Como rotina, o risco igual ou inferior ao gerado pelo teste em animais
 O novo procedimento aumentar a eficiência do teste atualmente utilizado
PESQUISA CIENTÍFICA
PESQUISA EM ANIMAL
Replace Substituição dos animais poroutros métodos alternativos
 Testes in vitro  Modelos matemáticos  Simulações por computador
Redução do número Vs. aumento da qualidade do tratamento estatístico
PESQUISA CIENTÍFICA
PESQUISA EM ANIMAL
Reduce Refere-se a redução do número deanimais nas pesquisas científicas
 Questões éticas e morais
 Compaixão
 Conservação ambiental
 Questões econômicas
PESQUISA CIENTÍFICA
PESQUISA EM ANIMAL
Cuidados com analgesia e assepsia
Refinement Objetiva minimizar a dor e osofrimento nos experimentos
Procedimentos cirúrgicos
Sacrifício
Coleta de sangue
PESQUISA CIENTÍFICA PESQUISA CIENTÍFICA
ANVISA
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PESQUISA CIENTÍFICA
HISTÓRICO
Hipócrates
(450 a.C.)
Órgãos humanos de doentes
Animais
Didática
• Contaminação do ambiente
• Disseminação de doenças
• Alcméon (500 a.C.)
• Herófilo (330 - 250 a.C.)
• Erasístrato (305 – 240 a.C.)
Vivisecções Funcionamento
medula espinhal
ANATOMISTAS
PESQUISA CIENTÍFICA
HISTÓRICO
Aristóteles
(384-322 a.C.)
Animais
Órgão humanos de doentes
Estabeleceu semelhanças e
diferenças de comportamentos
1859
 Relação entre as diferentes espécies animais
em um único processo evolutivo
Extrapolação dos dados obtidos de animais humanos
PESQUISA CIENTÍFICA
HISTÓRICO
Claude Bernard
(1865)
Princípios do uso de animais como modelo de estudo e
transposição para fisiologia humana
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA
MEDICINA EXPERIMENTAL
Louis Pasteur, vacinas atenuadas. Estava estudando a bactéria que causa a
cólera, cultivando-a e injetando em galinhas. Ao voltar de férias, ele usou uma
cultura velha para injetar e, surpreendentemente, as galinhas adoeceram mas
melhoraram. Pasteur fez uma cultura fresca e desta vez, como ele tinha poucas
galinhas, resolveu usar algumas do experimento anterior. Resultado: as galinhas
do experimento anterior sobreviveram e as não inoculadas previamente
morreram. Pasteur reconheceu que o envelhecimento da cultura tinha
enfraquecido a bactéria, a ponto de torná-la não letal, e aplicou este
conhecimento para proteger outras doenças. Ele chamou a linhagem atenuada de
VACINA. Pasteur então produz vacinas para cólera, anthrax, e raiva.
Data Modelo Aplicações em pesquisa
Antes de 1900
Cão e coelho Tratamento de raiva
Frango Tratamento da deficiência da vitamina do complexo B
1900 – 1920
Vaca Tratamento da varíola; patogenia da turberculose
Cão Tratamento do raquitismo
1920-1930 Cão e coelho
Desenvolvimento da técnica de cateterismo cardíaco; descoberta da
insulina e do mecanismo do DM
1930-1940 Gato Desenvolvimento de anticoagulantes; funções dos neurônios
1940-1950 Rato Efeito curativo da penicilina em infecções bacterianas
1950-1960 Macaco e rato
Vacina da febre amarela; cultivo do vírus da poliomielite e
desenvolvimento da vacina
1960-1970
Rato, coelho e macaco Desenvolvimento da quimioterapia para o tratamento do câncer
Rato e camundongo Descoberta do DNA
1970-1980 Macaco e Tatu Tratamento da lepra
1980-1990
Rato e coelho Desenvolvimento de anticorpos
Rato e camundongo Desenvolvimento de terapia genética
Fonte: Adaptada de Cardoso, 1998
NUTRIÇÃO EXPERIMENTAL
CONCEITOS E DEFINIÇÕES
Animal de
laboratório Humanos
Objeto de imitação- algo que
represente uma coisa ou alguém MODELO
o Estudo de fenômenos biológicos ou de comportamentos do animal
o Investigar processo patológicos espontâneos ou induzidos
o Apresentar similaridade ao fenômeno em humanos
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Animais usados como modelo animal
Data Vantagens Desvantagens
Animais
silvestres
• Frequência de uma doença na natureza
• Exposição ao ciclo natural da doença
• Patogenicidade de um agente em seu ambiente
natural
• Resultados e acompanhamento limitados
• Informações limitadas sobre as espécies
• Comportamento agressivo
Animais
domésticos
• Vivem em ambiente semelhante ao do homem
• Estudo de doenças de ocorrência espontânea
• Informações sobre a espécie são abundantes
• Dóceis
• Custo de manutenção elevado
• Utilização para outras finalidades
(companhia), inviabiliza o uso para animal
de laboratório
Animais de
laboratório
• Fácil manutenção e observação
• Maior número de animais
• Ciclo de vida curtos
• Padronização do ambiente
• Padronização genética
• Possibilidade de cirurgias
• Muitas informações disponíveis
• Menor custo
• Vivem em ambiente artificial
• Dieta padronizada
• Doenças artificialmente induzidas, na
maioria dos experimentos
85% Medline  ratos e camundongos
PESQUISA CIENTÍFICA
Requisitos para um modelo animal
o Condição patológica semelhante a observada em humanos
 Metabolismo dos nutrientes
 Metabolismo dos fármacos
 Indução de doenças
o Facilmente encontrado, manuseado e tratado
o Preço acessível
o Padrão fisiológico semelhante ao dos humanos
 Ciclos menstruais
 Padrões hormonais
PESQUISA CIENTÍFICA
Quando usar um modelo animal
O problema é importante?
Quem será beneficiado?
SIM
O problema já foi
solucionado ou estudado
por alguém?
Poderia ser desenvolvido
em modelo humano?
Quais são as limitações
éticas e de
operacionalização?
A espécie é apropriada?
Diferenças de
comportamento e
fisiologia são aceitáveis?
As variações genéticas
e ambientais podem
ser controladas?
NÃO
O estado de saúde do
animal pode ser controlado
durante toda realização do
projeto?
Análise criteriosa para
extrapolação
ANIMAIS EXPERIMENTAIS
Pesquisa em nutrição
o Animais modificados geneticamente
• 1950 Descoberta da estrutura do DNA
Manipulação In Vitro de
genes embrionários
90% dos experimentos
• Existem 3 a 4 mil animais transgênicos de patologias
ANIMAIS EXPERIMENTAIS
o Modelos induzidos por dieta
• Dieta de cafeteria
 Estudar impactos metabólicos e fisiológicos do atual padrão alimentar
 Modelos de obesidade e síndrome metabólica
 Pode iniciar em diferentes etapas da vida
o Modelos induzidos por fármaco
• Diabetes Melitus
 Estreptozotocina (160 a 250 mg/kg)
Efeito tóxico nas células β-pancreáticaso Modelos induzidos por cirurgia
LABORATÓRIOS
o PADRÃO SANITÁRIO DOS ANIMAIS DE LABORATÓRIO
 Controle dos resultados
 Padronização microbiológica
 Diminuição de animais usados
1960
 Convencionais
 Gnotobióticos
o Gnoto  conhecer
o biota flora ou fauna
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 Caracterizados
Orelhas alongadas
Cabeça grande
Comprimento da cauda menor que o corporal
 Animais dóceis
 Fácil manipulação
 Boa capacidade de aprendizado
RATO WISTAR
Linhagem albina (desenvolvida em laboratório)
Reino: Animalia
Phylum: Chordata
Classe: Mammalia
Ordem: Rodentia
Família: Muridae
Gênero: Rattus
Espécie: Rattus Novergicus
Raça: Wistar
Reino: Animalia
Phylum: Chordata
Classe: Mammalia
Ordem: Rodentia
Família: Muridae
Gênero: Rattus
Espécie: Rattus Novergicus
Raça: Wistar
RATO WISTAR
Camundongo Rato Cobaia Hamster Coelho
Temperatura ambiente 20-25°C 20-24°C 20-25°C 21°C 20-25°C
Umidade relativa 40-60% 40-60% 45-55% 45-55% 50% *
Luz 12-14 h/dia 12 h/dia 10-12 h/dia 10-12 h-dia 14 h/dia
Consumo diário de água
2,5-3 x quantidade
de alimento seco
ingerido
± 2 ml/ gr de
ração
À vontade À vontade À vontade
Consumo diário de
alimento
4-5 g/dia 20-30 g/dia 35 g/dia
♀ 10-15g
♂ 8-12g
♀ 175-1000g
♂ 110-175g
Camundongo Rato Cobaia Hamster Coelho
Início da vida reprodutiva na ♀ 50-60 dias 65-110 dias 3-5 meses 6-10 4-9 meses
Início da vida reprodutiva no ♂ 50 dias 65-110 dias 3-4 meses 10-14 6-10 meses
Duração do ciclo estral (dias) 4-5 4-5 12-18 4 Irregular
Tempo de gestação (dias) 19-21 21-23 59-72 15-16 29-35
Cio pós-parto Fértil Fértil Fértil* Infértil Ausente
Número de filhotes por ninhada 6-12 6-12 1-6 5-9 4-10
Vida útil reprodutiva 7-8 meses 350-440 dias
♂ 5 anos ou +
♀ 4-5 anos
10-12 meses 1-3 anos
RATO WISTAR
RATO WISTAR
Curva de crescimento • Fácil observação e manutenção
• Permite o trabalho com um número grande de animais
• Temperamento dócil
• Facilidade de aprendizado
• Ciclo vital curto
• Vivem em ambiente completamente artificial
• Doenças são facilmente adquiridas e disseminadas
• São susceptíveis a doenças respiratórias
• Prática de canibalismo em algumas situações
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• Filhotes ficarão com suas mães até os 21 dias
• ao abrirem os olhos eles começam a imitar
a mãe e se alimentar da ração ofertada
• Média de 20 a 22 dias
desmamados
gaiolas individuais / coletivas
Nutrição Experim
ental
Pênis
Ânus Nutrição Experim
ental
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10
Nutrição Experim
ental
1413 15 16
17 18
11 12
Nutrição Experim
ental
DISCIPLINA
Plano de curso
Biotério
ED
ED
ED
ED
ED
DISCIPLINA
Plano de curso
21/08/2017
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DISCIPLINA DISCIPLINA
AULAS PRÁTICAS
 Preparação
 Calça comprida
 Sapato fechado
 Jaleco (diferente do hospital)
 Sem perfume
 Celular para vibrar
 Cabelo preso
 Sem relógio