ZEBRAFISH

Prévia do material em texto

Universidade Estadual do Ceará – UECE
Faculdade de Veterinária - FAVET
Docente: Isaac Neto Goes da Silva
Discentes: Israel Levi N. Silva
 Daniel Amed de Oliveira
Biotério de Zebrafish
Introdução
Zebrafish (Danio rerio)
Aquariofilia
Embriologia e manipulação genética
Fonte: http://mediad.publicbroadcasting.net/p/mpbn/files/styles/x_large/public/201703/zebrafish.jpn
2
‹nº›
Introdução
Histórico 
Usado desde os anos 50
Anos 80 (Dr. George Streisinger) 
Proeminente animal de biotério
Anos 90 (Boston e Alemanha) 
3
Biologia
Reprodução 
Grande fertilidade;
Rápido amadurecimento sexual;
Ampla gama de condições;
Fonte: Manual de Criação de Zebrafish
4
Biologia
Maturidade sexual 
(3-6 meses pós-fertilização)
Condições ambientais
Tamanho: 23mm
Fêmeas desovam diariamente
Intervalo de descanso
Ciclo Reprodutivo 
Fonte: https://www.myaquariumclub.com
5
Biologia
Fatores de controle 
6
Olfato
Feromônios (Machos e fêmeas)
Fotoperíodo
Acasalam em qualquer período do dia
Biologia
Adição de local de desova ou substrato
Tanques separados do sistema (mais utilizado)
Técnicas de reprodução e Equipamentos
7
Experimentação animal
Manejo Geral
Nutrição e Alimentação
Qualidade da Água
Fonte: www.aquariosemespinha.com
8
Experimentação animal
Manejo Geral
Nutrição e Alimentação
Fonte: Manual de Criação de Zebrafish
9
Náuplios de Artêmias 
 
Zooplânctons
Paramecium spp.
Brachious spp.
Processados
Experimentação animal
Manejo Geral
10
‹nº›
Qualidade da água
Ph levemente alcalino;
Temperatura (28°C);
Alcalinidade (50 - 150 mg CaCo3/L);
Salinidade (0,5 – 2 g/L);
Dureza (75mg/L);
Oxigênio dissolvido (4mg/L);
Experimentação animal
Principais Doenças
 Sistemas de recirculação e compartilhamento de água
 
 Favorecem a disseminação dos patógenos; 
Não-Infecciosa
Infecciosa
Micobacteriose
Capilaríase
Oodiniose
Fonte: https://www.bu.edu/cpo/project/zebra-fish-and-frog-research-lab-w-6-aquatic-center-project/
11
O zebrafish criado em biotério é geralmente alojado em sistemas de recirculação, onde todos os peixes compartilham da mesma água. Desse modo, patógenos podem ser
facilmente introduzidos através da importação de peixes com o estado de saúde indefinido, atingindo todos os demais animais. As doenças dos peixes podem ter etiologia infecciosa ou não infecciosa. Os agentes infecciosos incluem parasitas, bactérias, vírus e fungos. Já, as doenças não infecciosas são causadas por fatores ambientais, deficiências nutricionais, anomalias genéticas e traumas.
11
Principais Doenças
Fonte: Health Monitoring for your zebrafish colonies
12
Zoonose
MICOBACTERIOSE
Causa: Mycobacterium sp.
Sintomas
Lesões na pele e córnea
Perda de peso
Diminuição do desempenho reprodutivo 
Presença de nódulos nas vísceras
Predisposição
Controle
Os fatores que predispõem os peixes à infecção incluem baixa qualidade da água, superpopulação e imunossupressão.
Controle: Assim, a criação de bons programas de higienização são essenciais para minimizar essa possível fonte de infecção.
Zoonose: Uma característica importante do gênero Mycobacterium é seu potencial zoonótico. Podendo infectar humanos através do contato com peixes, água e tanques
infectados, durante o manejo e a limpeza do sistema. 
12
Principais Doenças
Fonte: Health Monitoring for your zebrafish colonies
13
CAPILARÍASE
Causa: Pseudocapillaria tomentosa
Sintomas
Inflamação
Emagrecimento
Carcinomas intestinais
Ciclo de vida
Direto e indireto
Controle
Quarentena
O Pseudocapillaria tomentosa é um parasita que causa a capilaríase intestinal em zebrafish. É um nematóide comum e tem ampla especificidade de hospedeiros, com capacidade de infectar ciprinídeos e outros peixes. 
Sinais: Este agente ataca o trato gastrointestinal do zebrafish, originando uma infecção caracterizada por inflamação, emagrecimento e carcinomas intestinais. Pode ser transmitido diretamente e infecta sistemas inteiros de biotério. 
Predisposição: O ciclo de vida dos capilarídeos pode ser direto ou ainda indireto através de um hospedeiro intermediário, como os vermes oligoquetos Tubifex tubifex.
Controle: A criação de um programa de quarentena é essencial para prevenir a introdução de P. tomentosa nas instalações. Ou ainda o cuidado na introdução de hospedeiros intermediários, tais como os oligoquetos, como alimento vivo.
13
Principais Doenças
Fonte: Health Monitoring for your zebrafish colonies
14
OODINIOSE
Causa: Piscinoodinium pillulare
Sintomas
Mudança no comportamento
Infecção na pele
Outros sintomas;
Manejo incorreto
Mudanças bruscas na temperatura
Novos peixes sem quarentena;
Plantas com cistos;
Controle
Isolamento do peixe e tratamento
Sinais: Na fase inicial da doença, os peixes demonstram uma mudança no comportamento além de poder exibir apatia e mobilidade reduzida. À medida que a doença progride a infestação se espalha pela pele do animal atingindo partes vitais como as brânquias gerando problemas respiratórios. Outros sintomas incluem descolamento da pele, olhos opacos e exoftalmia. 
Predisposição: Mesmo com a crescente pesquisa sobre o zebrafish a desinformação a respeito do correto manejo destes peixes nos biotérios pode favorecer o surgimento da doença, fatores como mudanças bruscas na temperatura da água, introdução de novos peixes sem quarentena e de plantas com cistos podem ocasionar a proliferação da oodiniose.
Controle: Por ser uma doença altamente contagiosa; ao se detectar qualquer sintoma dela, o peixe afetado deverá ser isolado. Os tratamentos envolvem a utilização de água marinha ou salgada artificialmente e azul de metileno somado a desinfecção do reservatório original.
14
Experimentação animal
Zebrafish - Modelo experimental
Alternativa importante e eficaz 
Fácil acesso as fases de desenvolvimento
Transparência dos embriões e das larvas
Alta prolificidade
Curto período entre gerações
Pequeno porte
Menos custos
Semelhança genética e fisiológica aos humanos
15
A utilização do Zebrafish (Danio rerio) como modelo experimental despontou como uma alternativa importante e eficaz para a experimentação científica. Isso se deve as vantagens intrínsecas a esse peixe 
15
Experimentação animal
Uso nas pesquisas
Semelhança estrutural e funcional ao SNC
 Pesquisas relacionadas:
Depressão
Esquizofrenia
Alzheimer
Mal de Parkinson
Neurologia
Fonte: Kate Turner and Tom Hawkins, UCL.
16
Na área de neurologia esse animal recebe grande destaque devido a sua semelhança estrutural e funcional ao sistema nervoso central dos seres humanos. Sendo utilizado em pesquisas visando à cura de doenças psiquiátricas e neurodegenerativas, tais como depressão, esquizofrenia, Alzheimer e mal de Parkinson. 
No estudo das doenças como Alzheimer e mal de Parkinson a existência de genes de zebrafish relacionados com estas doenças neurodegenerativas em humanos, possibilita a manipulação do genoma, favorecendo a compreensão dos mecanismos genéticos causadores da patogenia.
16
Experimentação animal
Organismo teste em ensaios de toxicidade
 Vantagens:
Transparência do estágio de embrião a larva
Sistemas de neurotransmissão semelhante ao de humanos
Rápida absorção de fármacos
Pesquisas relacionadas:
Contaminantes ambientais, pesticidas, metanol, etanol, metais pesados;
Toxicologia
Uso nas pesquisas
Fonte: Google imagens
17
Danio rerio tem sido uma das espécies de peixes mais utilizadas como organismos-teste em ensaios de toxicidade. Ensaios de toxinas e qualidade da aguá têm sido realizados com organismos em sua fase juvenil/adulta ou, mais recentemente na fase de embrião. 
O desenvolvimento de ensaios toxicológicos em zebrafish tem oferecido várias
vantagens para o rastreamento de muitos compostos de drogas e estudos
de fármacos, seja devido a sua transparência do estágio de embrião a larva aos diferentes sistemas de neurotransmissão que se assemelham a de humanos.
Este teleósteo é capaz de absorver de forma rápida os compostos que são diretamente adicionados na água e acumulá-los em diferentestecidos. Entre os estudos envolvendo aspectos toxicológicos, a exposição a diferentes contaminantes ambientais, pesticidas, metanol, etanol e metais pesados já foi estudada no SNC de zebrafish. 
17
Experimentação animal
Semelhança genética (70-85%)
 Vantagens: 
Semelhantes vias de sinalização e mecanismos reguladores de transcrição;
Flexibilidade de manipulação genética;
Permite a análise de interações celulares e moleculares in vivo;
Oncologia
Fonte: Rita Fior/CCU
Uso nas pesquisas
18
Além disso, diversos estudos envolvendo o desenvolvimento de sistemas, órgãos e patologias vêm sendo realizados nesta espécie. Comparando-se as sequências do genoma humano e de zebrafish, muitos genes como os do ciclo celular, supressores tumorais e oncogenes mostram possuir homologia. Na pesquisa do câncer, isso tem implicações importantes que variam de vias de sinalização conservada e mecanismos reguladores da transcrição, para organogênese e diferenciação tecidual, à transformação celular e iniciação tumoral. Flexibilidade na manipulação genética, adaptabilidade de ferramentas atuais para análise do câncer e capacidade de definir interações celulares e moleculares in vivo fornecem ao Zebrafish o conjunto de vantagens únicas para a investigação da biologia do câncer.
18
 Atributos:
Sistema sensorial versátil
Visão tetracromática
Quimiosensação
Sensação vestibular
Teste de comportamento inato e adquirido
Comportamental
Experimentação animal
Uso nas pesquisas
Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-112-Aparato-de-esquiva-inibitoria-para-zebrafish-adulto-O-aquario-e-dividido-em_fig10_313837614
19
Numerosos estudos avaliando características comportamentais do zebrafish estão sendo desenvolvidos. Análises da capacidade neurocognitiva do zebrafish constataram que o sistema sensorial é extremamente versátil, que possuem excelente visão tetracromática, quimiosensação e sensação vestibular, por essas razões, essa espécie é passível de ser usado em pesquisas comportamentais. Alguns estudos observaram a importância do comportamento inato e adquirido em parametros de agressividade, sociabilidade, estresse e sua preferência por ambientes claros ou escuros.
19
Ética na Experimentação 
Anestesia 
Eutanásia
Progresso dos estudos científicos
Bem-estar animal
20
‹nº›
O destaque do Danio rerio na experimentação científica acarreta na necessidade de se implementar medidas que garantam o progresso dos estudos combinado ao bem-estar do animal em questão. Assim, devem-se considerar fundamentais os métodos de anestesia e eutanásia na condução e nos protocolos de experimentos com o zebrafish.
20
Ética na Experimentação
Anestésico
Inibe a propagação de potenciais de ação
Tricaína Metanosulfonato (MS222)
Benzocaína
Óleo de cravo (Eugenol)
Quinaldina
21
Um dos anestésicos mais utilizados em zebrafish é a tricaína metanosulfonato (MS222). Esse anestésico inibe a propagação de potenciais de ação bloqueando os canais de sódio de membrana. Ainda existem outros anestésicos possíveis para o uso em peixes, tais como a benzocaína, eugenol e o óleo de cravo.
21
Ética na Experimentação
Eutanásia
Imobilização por submersão em gelo 
Overdose de MS222
MS222 + Imersão em nitrogênio líquido
Lixívia (Embriões)
Maceração do corpo
22
Com relação a eutanásia, esta é realizada por três mecanismos básicos: hipóxia, depressão dos neurônios e ruptura física da atividade cerebral. Então, consideram-se como métodos de eutanásia em Zebrafish: Imobilização por submersão em gelo, com posterior, maceração de corpo inteiro, Overdose pelo anestésico MS-222, que leva a hipóxia, ou ainda a associação deste anestésico com rápida imersão em nitrogênio liquido, para embriões pode se utilizar lixívia para terminar o desenvolvimento. 
22
Hipóxia
Depressão dos neurônios
Ruptura física da atividade cerebral
O zebrafish tem sido utilizado em diferentes áreas da pesquisa científica seja pelo seu genoma próximo ao do ser humano, seu embrião extracorpóreo, desenvolvimento rápido, modelo de espaço/custo eficiente além da alta sociabilidade. Agora, muito mais do que uma alternativa, a utilização de Zebrafish como modelo experimental ascende como um eminente protagonista no desbravamento e inovação nas diferentes áreas do estudo acadêmico. 
Conclusão 
23
Referências Bibliográficas
DAMMSKI, A. P.; MULLER, B. R.; GAYA, C.; Regonato, D.; Zebrafish: Manual de criação em biotério. Curitiba, PR: UFPR, 2011.
SIMONETTI, R. B.; Zebrafish (Danio rerio): futuro do modelo animal em pesquisa biomédica. 2014. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Medicina Veterinária) – Faculdade de Veterinária, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2014. Disponível em: ‹https://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/196853/000940549.pdf?sequence=1&isAllowed=y›. Acesso em: 10 de Outubro 2019.
24
OBRIGADO!
25
26
27