Laboratorie syrisk hamster

Normal gång hos en individuell labbuppfödd hamster. Vissa tester kan ändra normalt beteende.

Syriska hamstrar ( Mesocricetus auratus ) är en av flera gnagare som används i djurförsök . Syriska hamstrar används för att modellera mänskliga medicinska tillstånd inklusive olika cancerformer, metabola sjukdomar, icke-cancer andningssjukdomar, hjärt-kärlsjukdomar, infektionssjukdomar och allmänna hälsoproblem. År 2014 stod syriska hamstrar för 14,6 % av de totala djurforskningsdeltagarna i USA som omfattas av djurskyddslagen.

Använd i forskning

Sedan 1972 har användningen av hamstrar i djurförsöksforskning minskat. Under 2014 i USA använde djurforskning cirka 120 000 hamstrar, vilket var 14,6 % av den totala användningen av forskningsdjur (enligt djurskyddslagen som utesluter möss, råttor och fiskar) för det året i det landet. Enligt Canadian Council for Animal Care användes totalt 1 931 hamstrar för forskning 2013 i Kanada , vilket gör dem till den sjätte mest populära gnagaren efter möss (1 233 196), råttor (228 143), marsvin (20 687), ekorrar ( 4 446) och sorkar (2 457).

Humanmedicinsk forskning

Cancerforskning

Människor får lungcancer av tobaksrökning . Syriska hamstrar är en modell för att forska i icke-småcelligt lungkarcinom, som är en av typerna av mänsklig lungcancer. I forskning, när hamstrar injiceras med cancerogen NNK flera gånger under sex månader, kommer de att utveckla den typen av cancer. Hos både syriska hamstrar och människor är denna cancer associerad med mutationer i KRAS -genen. Av olika anledningar ger insamling av data om hur syriska hamstrar utvecklar denna lungcancer insikt i hur människor utvecklar den.

Oral skivepitelcancer är en vanlig cancerform hos människor och svår att behandla. Forskare som studerar denna sjukdom accepterar i stort sett syriska hamstrar som djurmodeller för att forska om den. I denna forskning får hamstern bedövning , öppnas munnen för att exponera kindernas insida och forskaren borstar det cancerframkallande ämnet DMBA på kinderna. Forskaren kan ta cellprov från hamsterns mun för att mäta utvecklingen av cancern. Denna process har god reproducerbarhet . Cancern i sig utvecklar tumörer på ett förutsägbart sätt som börjar med hyperkeratos , sedan hyperplasi , sedan dysplasi och sedan karcinom . Hos människor med denna cancer finns en ökad ErbB2- produktion av receptortyrosinkinas och syriska hamstrar med denna cancer har också ökade nivåer av det kinaset. När tumören utvecklas i hamstern har de också ökat genuttryck i p53 och c-myc vilket liknar utvecklingen av cancer hos människa. Eftersom hamstrar utvecklar denna cancer så förutsägbart, är forskare bekväma med att använda hamstrar i forskning om förebyggande och behandling.

Det finns vetenskaplig och social kontrovers om viruset SV40 som orsakar cancer hos människor. Om man lämnar den kontroversen åt sidan, kommer syriska hamstrar injicerade med SV40 säkert att utveckla olika cancerformer på förutsägbara sätt beroende på hur de utsätts för viruset. Hamstern har använts som forskningsmodell för att klargöra vad SV40 gör på människor.

Guldhamstern kan få smittsamt reticulum cell sarkom som kan överföras från en guldhamster till en annan genom bett av myggan Aedes aegypti .

Metaboliska störningar

Syriska hamstrar är mottagliga för många metabola störningar som påverkar människor. På grund av detta är hamstrar en utmärkt djurmodell för att studera mänsklig metabolisk störning.

Gallsten kan framkallas hos syriska hamstrar genom att ge hamstern överskott av kolesterol eller sackaros . Hamstrar metaboliserar kolesterol på ett sätt som liknar människor. Olika sorters fetter är mer eller mindre benägna att producera gallsten hos hamstrar. Könsskillnaderna i gallstensbildning hos hamstrar är betydande. Hamstrar av olika genetiska stammar har betydande skillnader i känslighet för att bilda gallsten.

Diabetes mellitus studeras på olika sätt med hjälp av syriska hamstrar. Hamstrar som matar fruktos i 7 dagar får hyperinsulinemi och hyperlipidemi . Sådana hamstrar har sedan en ökning av leverlipas och andra mätbara svar som är användbara för att förstå diabetes hos människor. Streptozotocin eller alloxan kan administreras för att inducera kronisk diabetes hos hamstrar.

Ateroskleros kan studeras med syriska hamstrar eftersom båda organismerna har liknande lipidmetabolism . Hamstrar utvecklar ateroskleros som ett resultat av kostmanipulation. Hamstrar utvecklar aterosklerotiska plack som människor gör.

Icke-cancer luftvägssjukdom

Rökinandning kan studeras på syriska hamstrar genom att lägga hamstern i en laboratorierökarmaskin. Gravida hamstrar har använts för att modellera effekterna av rökning på gravida människor.

Emfysemkomponenten av KOL kan induceras hos hamstrar genom att injicera pankreaselastas i deras luftstrupe .

Lungfibros kan induceras hos hamstrar genom att injicera bleomycin i deras luftstrupar .

Kardiovaskulär

Kardiomyopati hos hamstrar är ett ärftligt tillstånd och det finns genetiska linjer av hamstrar som är uppfödda för att behålla denna gen så att de kan användas för att studera sjukdomen.

Mikrocirkulationen kan studeras i kindpåsar för hamster. Hamstrarpåsarna är tunna, lätta att undersöka utan att stoppa blodflödet och mycket vaskulära. Vid undersökning dras kindpåsen genom munnen samtidigt som den grips med pincett. Vid denna tidpunkt vänds kinden och kan fästas på ett fäste för undersökning.

Reperfusionsskada kan också studeras med utåtvända hamsterpåsar. För att simulera reperfusion är en metod att knyta en manschett runt påsen för att begränsa blodflödet och orsaka ischemi . En annan metod kan vara att komprimera venerna och artärerna med mikrovaskulära klämmor som inte orsakar trauma. I båda fallen, efter ungefär en timmes begränsning av blodet, tas trycket bort för att studera hur påsen återhämtar sig.

Flera inavlade stammar av hamstrar har utvecklats som djurmodeller för mänskliga former av dilaterad kardiomyopati. Genen som är ansvarig för hamsterkardiomyopati i en brett studerad inavlad hamsterstam, BIO14.6, har identifierats som delta-sarcoglycan . Husdjurshamstrar är också potentiellt benägna att drabbas av kardiomyopati , vilket är en inte ovanlig orsak till oväntad plötslig död hos tonåringar eller unga vuxna hamstrar.

Infektionsforskning

Syriska hamstrar har infekterats med en rad sjukdomsframkallande medel för att studera både sjukdomen och orsaken till sjukdomen.

Hantavirus lungsyndrom är ett medicinskt tillstånd hos människor som orsakas av någon av Hantavirusarterna . Syriska hamstrar får lätt Hantavirus- arter, men de får inte samma symtom som människor, och samma infektion som är dödlig hos människor har effekter som sträcker sig från ingenting till influensa till dödsfall hos syriska hamstrar. Eftersom hamstrar lätt blir infekterade används de för att studera patogenesen av Hantavirus . Andesvirus och Maporal-virus infekterar hamstrar och orsakar lunginflammation och ödem. Sin Nombre-viruset och Choclo-viruset kommer att infektera hamstrar men inte orsaka någon sjukdom.

SARS coronavirus orsakar allvarligt akut respiratoriskt syndrom hos människor. Syriska hamstrar kan vara infekterade med viruset, och liksom människor kommer att ha virusreplikation och skador i luftvägarna som kan undersökas med histopatologiska tester. Hamstrar utvecklar dock inte kliniska symtom på sjukdomen. Hamstrar kan användas för att studera infektionsprocessen.

Leptospiravirus orsakar Leptospiros hos människor och liknande symtom hos syriska hamstrar. Syriska hamstrar används för att testa läkemedel för att behandla sjukdomen.

Bakterier som har studerats genom infektion av syriska hamstrar med dem inkluderar Leptospira , Clostridium difficile , Mycoplasma pneumoniae och Treponema pallidum .

Parasiter som har studerats genom att infektera syriska hamstrar med dem inkluderar Toxoplasma gondii , Babesia microti , Leishmania donovani , Trypanosoma cruzi , Opisthorchis viverrini , Taenia , Ancylostoma ceylanicum och Schistosoma .

Syriska hamstrar infekteras med skrapie så att de får transmissibel spongiform encefalopati .

I mars 2020 har forskare från University of Hong Kong visat att syriska hamstrar kan vara en modellorganism för covid-19- forskning.

Andra medicinska tillstånd

Forskare använder hanhamstrar för att studera effekterna av steroider på manligt beteende. Beteendet hos kastrerade hamstrar jämförs med typiska hanhamstrar. Kastrerade hamstrar ges sedan steroider och deras beteende noteras. Vissa steroidbehandlingar kommer att få kastrerade hamstrar att göra beteenden som typiska hanhamstrar gör.

Dålig näring kan orsaka kvinnlig infertilitet hos däggdjur. När hamstrar inte har tillräckligt med rätt mat har de färre brunstcykler . Studier på hamstrar identifierar näringsbehoven för att upprätthålla fertiliteten.

Syriska hamstrar används för att studera hur NSAID kan orsaka reaktiv gastropati . Ett sätt att studera är att injicera hamstrar med indometacin , vilket ger ett sår inom 1–5 timmar beroende på dos. Om de ges upprepade doser får hamstrar allvarliga lesioner och dör inom 5 dagar av magsår i pylorus antrum . En modell för att skapa en kroniskt sjuk hamster som inte kommer att dö av såren är att ge naproxen genom sondmatning . När hamstern är kroniskt sjuk kan den användas för att testa magsårsläkemedel.

Syriska hamstrar används också i stor utsträckning i forskning om alkoholism, på grund av sina stora lever och förmåga att metabolisera höga doser.

Forskning om syriska hamstrar själva

I fångenskap följer guldhamstrar väldefinierade dagliga rutiner för att springa i sitt hamsterhjul , vilket har gjort dem till populära ämnen i forskning om dygnsrytm . Till exempel använde Martin Ralph, Michael Menaker och kollegor detta beteende för att ge definitiva bevis för att den suprachiasmatiska kärnan i hjärnan är källan till däggdjurs dygnsrytm.

Hamstrar har ett antal fasta handlingsmönster som lätt kan observeras, inklusive doftmarkering och kroppsvård , vilket är av intresse i studien av djurs beteende .

Vetenskapliga studier av djurens välbefinnande avseende guldhamstrar i fångenskap har visat att de föredrar att använda löphjul med stor diameter (35 cm diameter föredrogs framför 23 cm och 23 cm över 17,5 cm), och att de föredrar sängmaterial som gör att de kan bygga bon, om häckningsmaterial inte redan finns tillgängligt. De föredrar inbäddade sängkläder (upp till två veckor gamla – längre varaktigheter testades inte) framför nya sängkläder, vilket tyder på att de kanske föredrar sängbyten med två veckors mellanrum snarare än varje vecka eller dagligen. De föredrar också ogenomskinliga rör stängda i ena änden, 7,6 cm i diameter, för att använda som skydd där de kan bo och sova.

Anteckningar

•   Smith, Gerald D. (2012). "Hamstrar - taxonomi och historia". I Suckow, Mark A.; Stevens, Karla A.; Wilson, Ronald P. (red.). Laboratoriekaninen, marsvinet, hamstern och andra gnagare (första upplagan). Amsterdam: Elsevier Academic Press. s. 747–753. ISBN 978-0123809209 .
•   Valentine, Helen; Daugherity, Erin K.; Singh, Bhupinder; Maurer, Kirk J. (2012). "Den experimentella användningen av syriska hamstrar". I Suckow, Mark A.; Stevens, Karla A.; Wilson, Ronald P. (red.). Laboratoriekaninen, marsvinet, hamstern och andra gnagare (1:a uppl.). Amsterdam: Elsevier Academic Press. s. 875–898. ISBN 978-0123809209 .