1. INTRODUCCIÓN

En la larga historia de la investigación médica, los animales siempre han sido importantes herramientas de investigación. El uso de animales permite al investigador realizar experimentos sobre el desarrollo de nuevos productos farmacéuticos, vacunas, nuevos materiales y procedimientos quirúrgicos, investigación de enfermedades, pruebas de seguridad y toxicidad de diferentes sustancias, entre otras. Dado que no se pueden utilizar humanos para la mayoría de estos experimentos, los animales son un buen sustituto^1,2.

Los ratones de laboratorio son el modelo animal más utilizado para estudios biológicos de la salud humana, lo que ha llevado al establecimiento de nuevas estrategias diagnósticas y terapéuticas³. La demanda de modelos de rata también ha aumentado en investigación farmacológica, oncológica y toxicológica, así como en estudios sobre la eficacia de las drogas, debido a su fácil mantenimiento, corto tiempo de generación y la disponibilidad de linajes endogámicos (al menos 20 generaciones de apareamiento hermano- hermana)⁴.

El ratón es el animal más utilizado en las pruebas de diagnóstico e investigación. Su pequeño tamaño, vida relativamente corta, alta eficiencia reproductiva, adaptación a la explotación en grandes colonias, amplia variabilidad genética y la susceptibilidad a agentes químicos y microbianos, hacen de este animal un modelo apropiado para investigación en diversas disciplinas. El pequeño tamaño corporal permite su mantenimiento en forma eficiente y económica, pero dificulta la administración de drogas, y la colecta de líquidos corporales, así como también las técnicas quirúrgicas^5,6. Avances en la investigación transgénica y la orientación genética en modelos que utilizan animales de laboratorio han llevado a una comprensión más profunda de los mecanismos de muchas enfermedades y han revelado nuevas posibilidades de tratamiento en medicina humana y veterinaria^3,5,8. Por otro lado, la rata también presenta particularidades que le favorecen como animal de laboratorio. Está perfectamente caracterizada desde el punto de vista anatómico, fisiológico y genético. Se reproduce muy bien por exo y endocría. Son animales muy adaptables, fáciles de cuidar y manejar. Es posible producirlas libres de patógenos (SPF) con lo cual se reduce la principal variable no controlada que invalida la investigación con animales^4).

El conocimiento de la fisiología de estos animales permite el estudio de diversas patologías aportando importante información para la prevención, diagnóstico o tratamiento de enfermedades^8,10. En este contexto, los parámetros hematológicos, bioquímicos y fisiológicos de estos animales son importantes para los investigadores, ya que se utilizan para evaluar información vital sobre la respuesta del cuerpo a diferentes enfermedades y tratamientos. Estos parámetros dependen de varios factores, incluidos la edad, la nutrición, el medio ambiente (temperatura, humedad relativa, ciclo de luz/oscuridad, ventilación), los factores genéticos, linaje, el genotipo y el sexo, metodología aplicada para administración y recolección de muestras, entre otras. Cambios en cualquiera de estas condiciones afectarían los valores de referencia de los parámetros mencionados anteriormente^9,11,12. Por lo tanto, los parámetros bioquímicos y fisiológicos varían en los diferentes países donde se los mantiene, incluso existen variaciones de un Bioterio a otro del mismo país debido a que los factores también están influenciados por cada latitud geográfica de la región^1,12,14. A nivel nacional no existen reportes publicados acerca de los valores de los distintos parámetros bioquímicos de roedores de Bioterios o animalarios. Por lo cual se utilizan valores de referencia de los países limítrofes. Los valores de referencia bioquímicos en roedores no tratados son datos de gran valor como punto de partida para varios estudios.

Por lo tanto, el conocimiento de los parámetros fisiológicos y la adecuada interpretación de los índices bioquímicos son relevantes para evaluar las alteraciones inducidas por procesos patológicos en diferentes órganos, ya que brindan información sobre la condición clínica del animal, el balance nutricional, y son útiles para monitorizar la eficacia y el pronóstico de los tratamientos^9,10,15. La estandarización garantiza resultados correctos dentro del concepto de Refinamiento y Reducción debido a que mientras más homogéneo sean los animales, menor covarianza se tiene, y por ende menor tamaño de muestra^1,6,12.Por todo lo anterior, el objetivo del trabajo fue establecer la primera estandarización de los parámetros bioquímicos de ratones Swiss (Mus musculus) y ratas Wistar (Rattus norvegicus) del Bioterio de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Nacional de Asunción (FCQ-UNA), aportando información relevante para estudios futuros y para orientar a los investigadores en la mejor elección de un modelo experimental.

2. MATERIALES Y MÉTODO

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los roedores son animales que tienen características fisiológicas y genéticas similares a las de los humanos y, por lo tanto, han sido ampliamente utilizados en proyectos de investigación en diversas áreas^10,12. La estandarización de cepas de animales de experimentación es una herramienta importante para evaluar la homeostasis y las complejas interacciones que ocurren en este sistema, permitiendo la comparación y comprensión de eventos relacionados con el desarrollo de la enfermedad⁹.

La determinación de parámetros bioquímicos brinda información importante sobre el estado clínico, el equilibrio nutricional y el funcionamiento metabólico de los órganos y tejidos, así como la evidencia de enfermedades ocultas, lo que permite monitorear el tratamiento y el pronóstico¹⁰. Las concentraciones de los distintos analitos en suero de los animales del Bioterio de la FCQ-UNA, se presentan como media ± desvío estándar agrupadas por sexo y especie en la Tabla 1.

Los machos, tanto ratones como ratas, presentaron valores más altos de peso corporal en comparación con las hembras de la misma edad.

Los análisis de parámetros bioquímicos demostraron niveles estadísticamente más elevados de GPT en los ratones hembras, mientras que en los machos fueron estadísticamente superiores los niveles plasmáticos de urea, ácido úrico y colesterol total. Por otro lado, las concentraciones séricas de GOT, ALP, creatinina, glucosa, proteínas totales, albúminas, fósforo, hierro, magnesio y calcio, no presentaron variaciones significativas entre ambos sexos (Tabla 1). Los valores de transaminasas, colesterol total, urea y ácido úrico reportados por Branco y Silveira, fueron similares a los obtenidos en este trabajo, destacando los valores significativamente elevados de los parámetros mencionados en los machos(23).

Con respecto a los valores séricos de las ratas Wistar del Bioterio de la FCQ, se observó niveles estadísticamente más altos de GPT, ALP, triglicéridos, fósforo y calcio, en los machos; y niveles más altos de urea, HDL e hierro sérico en las hembras. Mientras que no se observaron diferencias significativas en los niveles de GOT, creatinina, ácido úrico, glicemia, hemoglobina glicada, colesterol total, proteínas totales, albúmina, y magnesio, entre ambos sexos (Tabla 1). Los valores de las transaminasas y fosfatasa alcalina elevados en los machos en comparación con las hembras, concuerdan con los resultados obtenidos por Roberto y Oliveira. Por otro lado, los niveles de colesterol total y triglicéridos de hembras eran significativamente superiores, según lo reportado por los mismos investigadores^24,25.

Al realizar la comparación de los resultados del presente trabajo con aquellos presentados en la literatura, se encontró semejanza en algunos parámetros, y en cuanto a otras, ciertas discordancias (Tabla 2 y Tabla 3). La variación de los resultados hallados en los ratones convencionales, cuando se compara con la de otras instituciones, demostró que la concentración plasmática en relación a niveles de GPT y GOT, urea, glucosa, colesterol total, triglicéridos, proteínas totales y albúmina, fueron estadísticamente inferiores en los ratones albinos suizos de ambos sexos del Bioterio de la FCQ-UNA en comparación con los valores del Bioterio de la Facultad de Ciencias Médicas de la Universidad Federal de Río de Janeiro - UERJ, mientras que los valores de ALP fueron estadísticamente superiores en los ratones del Bioterio de la FCQ-UNA (Tabla 2)²⁶. Por otro lado, comparando con los valores del Bioterio de la Facultad de Medicina de Universidad de São Paulo - USP, se encontraron valores estadísticamente superiores de GPT, GOT, ALP, creatinina, urea, glucosa, fósforo e hierro en nuestros animales, mientras que los valores de colesterol total, triglicérido, proteínas totales, albúmina, magnesio y calcio eran estadísticamente inferiores¹⁷.

Estas diferencias observadas podrían ser atribuidas a varios factores como la toma de muestra, metodología aplicada, linaje estudiado, tipo de alimentación, ambiente, calidad sanitaria, sexo, edad, entre otros^11,9. Sin embargo, la composición de los balanceados proporcionados a los animales tiene influencia directa sobre alguno de estos parámetros como la glicemia, colesterol total, triglicéridos, proteínas totales; por lo que estas diferencias pueden deberse a la composición de dichos balanceados. Por ende, se tendría que comparar la composición nutricional de cada uno de ellos y ver la correlación que presentan sobre dichos parámetros.

En la Tabla 3 se realizó la comparación de los distintos valores bioquímicos de las ratas Wistar con datos de la literatura. En la misma se muestra que los niveles de GPT, GOT, glucosa, HDL, proteínas totales y albúmina son estadísticamente inferiores en las ratas de ambos sexos de nuestro Bioterio en comparación con las ratas de los Bioterios de la Pontífica Universidad Católica - Goiás, PUC; y la Facultad de Medicina de la Universidad de Colombo, UC. Mientras que los valores de ALP, creatinina, urea, triglicéridos y calcio eran estadísticamente superiores^27,28. Por otro lado, los niveles de GPT, GOT, ALP, creatinina, glucosa, triglicéridos, albúmina y fósforo fueron estadísticamente superiores a los valores del Bioterio de la USP, mientras que los valores de urea, colesterol total, HDL, proteínas totales, albúmina, hierro, magnesio y calcio eran estadísticamente inferiores¹⁷. Estas diferencias entre los parámetros pueden deberse a los mismos factores mencionados anteriormente con el análisis de los valores de los ratones.

Dado que existen diferencias estadísticamente significativas entre los parámetros bioquímicos de los distintos bioterios de la región comparados con los valores obtenidos en el Bioterio de la FCQ-UNA, se demuestra la importancia de que cada bioterio debe establecer sus propios valores de referencia, ya que pueden presentarse variaciones en los parámetros bioquímicos debido a las condiciones a las que se someten los animales, y esto puede afectar los resultados de la investigación. Es importante considerar las múltiples variables que interfieren directamente en el metabolismo y, en consecuencia, en los valores bioquímicos: especie, edad, variación genética y las condiciones ambientales a las que están sometidos los animales, a saber, temperatura, humedad relativa, ventilación, iluminación, ruido, manipulación, alimentación, agua, microbiota, presencia de patógenos y contacto con otros animales. Es evidente que los parámetros bioquímicos medidos en estos roedores pueden verse afectados por diferentes factores/condiciones. Estos valores de referencia pueden ayudar a verificar los resultados utilizando ratones Swiss y ratas Wistar como modelo y también a reducir en cierta medida el número de animales en los grupos de control de futuros proyectos de investigación^9,11,12. Por todo lo expuesto, cada Bioterio debe establecer sus propios valores normales o rangos fisiológicos para realizar ensayos clínicos y así evitar sesgos en sus resultados experimentales. Cabe resaltar que periódicamente debe ser determinada los rangos normales de los distintos parámetros bioquímicos en las condiciones descritas para cada Bioterio y antes de realizar cualquier ensayo clínico, ya que los resultados podrían no arrojar valores fiables en caso que sus valores determinen acciones de medicamentos o algún tipo de droga estudiada.

4. CONCLUSIONES

El análisis comparativo de nuestros resultados con los de la literatura, demostraron claramente la existencia de variaciones intra-especie, siendo probablemente resultado del control sanitario, manejo y metodología aplicada. Este estudio determinó y estandarizó el perfil bioquímico de ratas y ratones convencionales del Bioterio de la Facultad de Ciencias Químicas de la UNA, ofreciendo una herramienta valiosa a los investigadores para el análisis de sus resultados experimentales. Estas variaciones deben ser consideradas durante la selección de animales para experimentación, en la evaluación y observación de los resultados obtenidos, y en el análisis de las modificaciones resultantes de procesos patológicos inducidos o espontáneos.