Projeto e desenvolvimento de um equipamento automático para induzir stress em ratos de laboratório

Abstract

O crescente número de patologias associadas ao stress no ser humano revela uma necessidade urgente definir e compreender os mecanismos responsáveis pela sua incidência, com o intuito de desenvolver estratégias terapêuticas que permitam curar ou prevenir os seus malefícios. A indução de stress em animais é uma das principais estratégias utilizadas na investigação biomédica. São utilizados vários modelos de stress que estabelecem protocolos rigorosos relativos à indução dos estímulos e controlo dos níveis de stress, que permitem reproduzir aspetos de stress conhecidos no ser humano em espécies selecionadas de animais. No Instituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde da Universidade do Minho, são efetuados com regularidade este tipo ensaios em roedores. Existe um modelo amplamente conhecido como Stress Crónico Moderado que é usualmente utilizado na universidade. Este modelo consiste na exposição contínua, durante um período que pode chegar a 8 semanas a uma grande variedade de estímulos, e a posterior avaliação e medição dos níveis de stress presente nos roedores. É também utilizada uma variante do modelo referido, conhecido como Stress Crónico Imprevisível que é em tudo similar ao anterior mas os estímulos são aplicados apenas durante 1 ou 2 horas diárias e de forma aleatória, prevenindo o efeito de adaptação ao stress. Atualmente no ICVS estes ensaios envolvem muitos recursos humanos pois são utilizados meios bastante rudimentares e morosos, colocando em questão a fiabilidade, repetibilidade e controlo dos resultados obtidos. Pretende-se assim com este projeto proceder à automação dos mecanismos de indução de stress nos roedores, de forma a padronizar os ensaios e reduzir os erros associados ao fator humano. Para alcançar esse objetivo foi solicitado o desenvolvimento de um sistema ou equipamento onde os animais fiquem alojados e possam ser submetidos aos estímulos de uma forma automatizada.

The rising number of pathologies associated with stress on human beings, reveals the urgent need to define and understand the mechanisms responsible for its incidence, in order to develop therapeutic strategies that allow the cure or prevention of their misdeeds. The induction of stress in animals it’s one of the main strategies used on biomedical investigation. Many stress models are used to establish rigorous protocols that set the stressors and control the levels of stress on the animals. These models allow to reproduce stress patterns on animals that are already known in humans. At the Research Institute of Life and Health Sciences at University of Minho, these kinds of experiments are commonly used on rodents. There’s a protocol widely known as Chronic Mild Stress (CMS) that is primarily used at the university. This model consists on a continuous exposure, for a period of up to 8 weeks, to a variety of stimulus and the subsequent evaluation and measurement of the levels of stress present in the rodents. A variant of this protocol, known as Chronic Unpredictable Stress (CUS) is also used. This protocol is very similar to the former but the stressors are randomly induced only up to 2 hours a day, preventing a phenomenon known as adaptation to stress. Currently, these experiments involve many human resources as rudimentary and time consuming means are used, questioning the reliability, repeatability and control of the results. The aim of this project is to achieve the automation of the stress induction mechanisms, in order to standardize the experiments and to reduce the errors associated with the human factor. To accomplish this goal, the development of a system where the animals can live and may be subjected to stressors in an automated manner was requested.