Половой цикл у крыс

Аппаратный способ определения стадий эстрального цикла у мелких лабораторных грызунов

И.В. Белозерцева(1), кандидат биологических наук, зав. отделом психофармакологии, зав. лабораторией экспериментальных доклинических исследований с виварием; Д.Д. Меркулов(2), доктор инженерных наук (Dr. sc. ing.), директор проектов ELMI Ltd. О.Е. Вилитис(3), доктор физических наук (Dr. phys.), Заслуженный деятель науки (State Emiritus Scientist); Б.В. Скрябин(4), MD, PhD, руководитель «Transgenic animal and genetic engineering Models (TRAM) facility» 1-Институт фармакологии им. А.В. Вальдмана, ФГБОУ ВО «Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. И.П. Павлова» Минздрава России, 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6 –8; 2-ELMI Ltd., LV-1006, Латвия, Рига, ул. Криву, 11; 3-Институт физики твердого тела, Латвийский университет, Лаборатория органических материалов, LV-1063, Латвия, Рига, ул. Кенгарага 8; 4-Медицинский факультет университета г. Мюнстер, Германия (TRAM, Faculty of Medicine, WWU Muenster), D-48149 Muenster, Germany, Von Esmarch St. 56 E-mail: belozertseva@gmail.com

Резюме

Резюме. На самках мышей и крыс выполнена апробация нового инструментального метода/устройства для определения стадий эстрального цикла у мелких грызунов. Циклические изменения активного сопротивления (RS) слоя эпителиальных клеток слизистой оболочки влагалища измеряли с помощью нового детектора MED-PRO 100 (Elmi Ltd., Latvia). Активное сопротивление измеряли на частоте 1 кГц, вставляя зонд детектора (l = 14 мм, d = 1,82 мм; диапазон измерения – 0–50 кОм) во влагалище животного на 1–2 с. Результаты измерений соотносили с цитологической картиной влагалищных мазков, классического способа определения стадий эстрального цикла. Было установлено, что новый метод дает точное определение стадии в «пиковых» значениях и его целесообразно использовать, поскольку он нетравматичен для животного и не так трудоемок, как классический цитологический метод. Построенные кривые активного сопротивления для нескольких эстральных циклов были схожи (особенно у крыс), а изменения активного сопротивления соответствовали стадиям, определяемым по цитологической картине мазков. Однако максимальные значения активного сопротивления соответствовали разным стадиям цикла у мышей и крыс. У крыс активное сопротивление было значимо больше в проэструсе (>5 кОм) по сравнению с другими стадиями цикла и в метэструсе по сравнению с эструсом и диэструсом. У мышей максимальному значению активного сопротивления соответствовала стадия эструса. Мы пришли к выводу, что использование устройства MED-PRO 100 обеспечивает точный подход к оценке эстрального цикла у крыс и мышей. Это может быть использовано для определения оптимального времени скрещивания животных; гормональной суперовуляции или технологий искусственного оплодотворения, а также для оптимизации поведенческих, фармакологических и токсикологических исследований, выполняемых на самках лабораторных грызунов.

Введение

Проведение фармакологических [1, 2] и токсикологических [3] исследований на самках лабораторных грызунов; выбор оптимального времени скрещивания для получения беременных (или псевдобеременных) самок при создании трансгенных животных или искусственном оплодотворении [3, 5, 6, 7], поддержания колоний лабораторных животных, особенно линий с низкой фертильностью [8], а также вскрытие для морфологических исследований [3], требуют определения стадии эстрального цикла. Учет данного фактора может оптимизировать выполнение «профильных» экспериментов и повысить результативность воспроизводства лабораторных животных. Начиная с 20-х годов ХХ века [9, 10] используется метод оценки цитологической картины смыва или мазка из влагалища самки («золотой стандарт») для определения стадии эстрального цикла, в котором она находится. Данная процедура выполняется в несколько этапов, требующих определенных временных затрат, а также наличие микроскопа и ряда расходных материалов – пипеток, предметных стекол, красителей и пр. При этом способы окрашивания мазков и субъективность анализа готовых препаратов предварительно обученным персоналом также могут влиять на конечные результаты. Кроме прочего было показано, что многократные ежедневные смывы и взятие мазков с помощью тампонов могут нарушать протекание циклов [11] и даже вызывать ороговение клеток эпителия влагалища у овариэктомированных самок крыс [12]. В связи с этим, поиск быстрого и надежного аппаратного способа определения стадий полового цикла у самок лабораторных животных представляется весьма актуальной задачей.

Разработки детекторов для определения времени овуляции по электрическому сопротивлению стенок влагалища у сельскохозяйственных видов животных начались довольно давно. Еще в 1961 г. в СССР было оформлено авторское свидетельство «Способ определения оптимального времени осеменения коров» [13], а чуть позже был получен патент №178602 на прибор для измерения электрического сопротивления стенок влагалища у коров [14]. Упоминание о детекторах стадий полового цикла у лабораторных грызунов – крыс [15, 16, 17] и морских свинок [18] начали появляться с конца 1970-х гг. Однако до настоящего времени среди доступных коммерческих детекторов не существует надежного аппарата для мышей, о чем некоторые производители данного оборудования открыто предупреждают на своем сайте (например, для Model МК-12 (Muromachi Kikai Co., Ltd., Япония) – https://muromachi.com/en/archives/english/2108/).

В 2015 г. в компании Elmi (Латвия) была начата разработка детектора MED-PRO (рис. 1), ориентированного в первую очередь на определение стадий эстраль-ного цикла у мышей. В настоящее время эта разработка защищена патентом LV15278 [19].

В существующих детекторах эстрального цикла грызунов электрическое сопротивление слизистой влагалища определяется измерением электрического импеданса (Z), который представляет собой геометрическую сумму активного сопротивления (АС) электрической цепи R_S и реактивного сопротивления X_С :

R_S является величиной, обратной величине электропроводности ткани, которая мало зависит от частоты переменного тока, в то время как реактивная составляющая X_С импеданса зависит от частоты электрического тока.

При измерениях на переменном токе Z зависит от наличия границ раздела в системе, на которых может происходить накопление зарядов – поляризация. Свойства границ раздела (в биологическом объекте это главным образом различные мембраны клеток) могут быть описаны, если учесть емкость С, сопротивление которой X_С зависит от частоты, на которой производится измерение:

где ω = 2π f – круговая частота, f – частота в Гц.

Измерение электропроводимости биологических систем на постоянном токе крайне затруднено из-за высокой степени поляризации на поверхностях мембран клеток и электродов зонда, поэтому для измерений применяют переменный ток.

Для существенного повышения точности измерений в новом детекторе эстрального цикла MED-PRO 100 применен метод синхронного детектирования [19], который обеспечивает селективное измерение только компоненты активной части сопротивления R_S, устраняя, таким образом, влияние C на результат измерения.

В отличие от массивных зондов у ныне существующих детекторов эстрального цикла, требующих времени на температурную стабилизацию показателя, созданный в Elmi детектор MED-PRO 100 имеет зонд миниатюрных размеров (рис. 1, справа). Он имеет два электрода (∅ = 1,82 мм, шириной по 1,2 мм,
материал – AISI316, зазор между электродами – 1,2 мм) с малой теплоемкостью способствует быстрому ( 15 мес) и полностью сглаживаются к 20 месячному возрасту.

В отличие от самок мышей, у крыс стока Wistar в возрасте 3 мес, содержащихся в группах однопометников, наблюдали регулярные циклы колебания АС стенок влагалища. Замеры производили ежедневно за 1-2 часа до наступления темной фазы суточного цикла (12 ч свет /12 ч темнота). У 72% самок (n=61) длительность цикла составляла 4 дня (рис. 4). Усредненные по 5 циклам показатели АС стенки влагалища (n=44) представлены на рис. 5. Однофакторный дисперсионный анализ (на рангах) с повторными измерениями показал значимые различия АС стенки влагалища у крыс, находящихся в разных фазах эстрального цикла (Fr=476,7, df=3, p

Источник

Половые циклы и спаривание крыс

Половые циклы и спаривание крыс

В отличие от грызунов, живущих на воле, самцы декоративных крыс активны в течение всей жизни (при содержании в клетке крысы живут до 3,5 лет) независимо от времени года. Некоторые колебания половой активности зависят от здоровья животного и полноценности кормов. Замедлить размножение может излишне жаркая или чрезмерно холодная погода.

Наружным признаком половой зрелости у самцов служит перемещение семенников в мошонку, а молодая самочка готова к оплодотворению не раньше чем через 100 дней после рождения.

Считается, что лучше всего роды проходят у 4–5-месячных самок. Это оптимальный возраст, поскольку от 6 до 8 месяцев тазовые кости крыс срастаются настолько плотно, что первые роды станут весьма проблематичными. Обычно в этом случае большинство хозяев вынуждены использовать для разрешения родов у своих питомиц кесарево сечение: другим способом будет невозможно спасти ни самку, ни ее потомство. В этом и состоит главное отличие самок от самцов, которые успешно сохраняют репродуктивные способности до глубокой старости.

Если же хозяин удовлетворен потомством крысы и желает, чтобы она родила вторично, то непременно следует переждать хотя бы несколько недель, чтобы самка окончательно перестала кормить потомство. Крыса непременно должна отдохнуть как физически, так и эмоционально.

Для размножения подбирают упитанный, с блестящей шерстью и ярко выраженным окрасом молодняк летне-осенних пометов от многоплодных, молочных, здоровых самок.

Несмотря на то что крысы – ночные животные, в брачный период они активны и днем

При подборе пар особое внимание нужно уделить самцам: они должны быть крупными, активными, с хорошими наследственными признаками.

Перед спариванием у самки начинается течка (период полового возбуждения), а затем охота (готовность к половому акту). Готовность самки к спариванию определяют по изменению наружных половых органов.

Течка у самок крыс происходит в течение 5 суток (хотя у каждой самки имеется свой график, который полезно отмечать в календаре, однако даже он может изменяться, и об этом не следует забывать). Как правило, течка у крыс начинается вечером и длится всю ночь. Течка состоит из 4 фаз:

• фаза покоя длится примерно 50-60 часов;

• фаза предтечки, во время которой происходит увеличение эпителиальных клеток, отделение слизистой и ороговение верхнего слоя;

• фаза течки продолжается до 20 часов. В это время верхний слой слизистого эпителия полностью ороговевает;

• фаза послетечки, во время которой верхний слой слизистой отделяется, длится до полутора суток.

Вскоре после родов может произойти новое оплодотворение самки, и поэтому в год она может приносить до 5 пометов.

Главными показателями плодовитости животных служат продолжительность беременности и количество детенышей в одном помете. У серых и белых крыс продолжительность беременности составляет 21-23 дней, у черных – 23-24, а количество детенышей в одном помете может быть от 2 до 20. Исключение составляют черные крысы: у них, как правило, рождается 6-7 детенышей (табл. 6).

Для того чтобы получить здоровое потомство, наделенное всеми признаками породы, необходимо правильно подобрать самца и самку с известной родословной или хотя бы с ярко выраженными племенными качествами, которые помогут сохранить и улучшить породу. Очень важно, чтобы при подборе семьи самка была немного старше самца или одного с ним возраста, но ни в коем случае не младше.

Хозяину крысы следует помнить, что приблизительно в 18 месяцев у нее наступает менопауза. Сначала циклы делаются нерегулярными, а потом совсем исчезают. Конечно, даже в этом возрасте она способна приносить потомство, однако плодовитость ее обязательно уменьшится, а беременность приобретет патологический характер.

Во время подбора и случки пары желательно понаблюдать за их поведением, отрегулировать рацион в зависимости от упитанности зверьков, добавить в него зелени и регулярно обновлять воду в поилках. Если одно из животных нездорово, то процесс размножения следует отложить. Кроме того, чересчур упитанные самки чаще всего рождают слабых или мертвых детенышей, как, впрочем, и слишком худые особи.

Плодовитость крыс в домашних условиях

Половая активность самцов зависит от возраста, кормления и наследственных качеств. Чрезмерно упитанных самок и самцов за неделю до случного периода сажают на диету, сокращая в меню жиры и углеводы, добавляя больше зелени. Однако при этом питание должно быть весьма разнообразным и включать в себя корма, содержащие витамины и минеральные вещества. Кроме того, крысам предоставляют больше свободы. Во время спаривания увеличивают норму кормов, богатых витаминами Е (проросшие зерна злаков и зелень), А, С и D. При спаривании двух крыс поселяют вместе, как минимум, на 10 дней или даже больше: чтобы быть уверенным, что беременность наступила, должен пройти срок, равный двум периодам течки. Очень часто самка проявляет агрессивность по отношению к самцу, поэтому подобное подселение целесообразно в период течки.

Гнездо для беременной самки вполне можно изготовить из пластмассового ведра

В нормальном состоянии влагалище крысы закрыто и открывается только во время течки, хотя даже поведение животного в этот период заметно меняется. Так, стоит прогладить его по спине, как оно немедленно продемонстрирует своеобразный танец спаривания. Крыса кружится на одном месте, бросается вперед, вытянув задние лапы. Зверек постоянно поводит ушами и поднимает голову. Подобный танец служит доказательством того, что самка готова к спариванию.

Конечно, такой танец не оставит равнодушным любого самца, который, как правило, немедленно заинтересовавшись, подходит к самке, облизывает и обнюхивает ее. Подобное представление повторяется не единожды, и обычно спаривание происходит несколько раз. При этом хозяин должен помнить, что самец способен так очаровать самку, что может спровоцировать у нее течку.

Крысы спариваются в любое время суток, но чаще всего вечером или ночью. При пересаживании самца к самке акты спаривания прерываются играми, едой и уходом за шерстью друг друга. Если животных всего двое, то их можно держать в одной клетке, а в том случае, если самок две и больше, то самца лучше всего держать отдельно, подсаживая его к самке только для оплодотворения.

О наступлении беременности говорит отсутствие очередной течки у самки, а через 2–3 недели беременность определяют, ощупывая ее брюшко, которое начинает заметно увеличиваться. Если незадолго до родов ощупать живот самки, то можно почувствовать, как перемещаются внутри нее будущие крысята.

Иногда хозяева предпочитают держать вместе самца и самку, но все же перед началом родов самца лучше отселить. Еще не известны случаи, когда отец навредил бы своему потомству, но в данном случае решающую роль играет совсем другой факт: уже через сутки после родов у крысы может начаться течка и она неизбежно забеременеет снова, что крайне нежелательно.

Наиболее приемлемый вариант – содержать в одной клетке беременную самку с небеременной или кастрированным самцом, поскольку такие животные охотно помогают друг другу в период выращивания потомства.

Ни в коем случае не рекомендуется держать в одной клетке двух беременных самок. Они обычно не столько вредят другим малышам, сколько склонны красть их друг у друга. Самки способны схватить детеныша и превратить битву за него в соревнование по перетягиванию каната, а малыш так хрупок, что его крохотное тельце может просто не выдержать подобного проявления материнской любви. Как минимум, нежная кожа новорожденного будет серьезно травмирована.

Особенно опасно подсаживать к кормящей или беременной крысе новую самку, поскольку в связи с гормональными изменениями, происходящими в организме беременной крысы, она может спровоцировать драки. В любом случае крыса-мать имеет в обществе других крыс абсолютное превосходство, даже если она выглядит вялой и не желает принимать участие в общих играх.

Крыса – очень заботливая мать, ревностно оберегающая свое потомство

Беременную самку содержат отдельно в родильной клетке с гнездовым домиком с мягкой подстилкой. В этот период ее нецелесообразно держать вместе с самцом, потому что одновременная лактация и беременность, которые могут произойти, ослабляют организм самки и часто приводят к бесплодию.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Спаривание

Спаривание На 2-й день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию нужно связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки к нему кошки. Перевозить животное следует в специальной корзине или контейнере-корзине для перевозки

Половые циклы

Половые циклы У сук половые циклы проявляются 2 раза в год. Кобели сохраняют способность к воспроизводству на протяжении всего года. Различают 3 фазы полового цикла у сук.1-я фаза – предтечка, или проэструм. Период длится в среднем 5–8 дней. В это время собака становится

Спаривание

Спаривание На второй день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию владелец кошки должен связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки своей любимицы к нему. Перевозить животное следует в корзине для перевозки кошек.

Спаривание

Спаривание На второй день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию владелец кошки должен связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки своей любимицы к нему. Перевозить животное следует в корзине для перевозки кошек.

Половые циклы

Половые циклы Половые циклы у сук проявляются 2 раза в год, кобели сохраняют способность к воспроизводству в течение всего года.У сук различают 3 фазы полового цикла:? предтечка (проэструм). Длится в среднем 5–8 дней. В этот период собака становится беспокойной, у нее

Спаривание

Спаривание При благоприятных условиях содержания морские свинки могут приносить потомство в любое время года. Чтобы исключить внеплановое размножение при содержании одной пары зверьков, их поселяют в разных клетках, подсаживая самку к самцу только для случки.При

Спаривание

Спаривание На второй день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию владелец кошки должен связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки своей любимицы к нему. Перевозить животное следует в корзине для перевозки кошек.

Половые циклы и готовность кошки к воспроизводству

Половые циклы и готовность кошки к воспроизводству У домашних кошек не наблюдается зависимости сроков принесения потомства от продолжительности светового дня и сезона в отличие от бездомных, одичавших животных, у которых выявлена явная зависимость периода готовности

Подготовка кошки. Спаривание

Подготовка кошки. Спаривание На второй день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию вы должны связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки вашей кошки к нему. Перевозить животное следует в корзине для перевозки

Половые циклы

Половые циклы Декоративные мыши могут размножаться в домашних условиях практически круглогодично. Зимняя пауза в размножении, которая наблюдается у большинства животных, у этих зверьков отсутствует. Колебания половой активности могут зависеть в некоторой степени от

СПАРИВАНИЕ

СПАРИВАНИЕ В условиях Центральной России самое удобное время для начала спаривания конец марта – начало апреля. На юге страны спаривание начинают на 2–3 недели раньше, а на севере, наоборот, позднее. При спаривании после начала июля голубята не успевают перелинять до

Спаривание

Спаривание За 2–3 мес до начала спаривания рекомендуется рассадить голубей и голубок и содержать их отдельно. Такая мера поможет голубям набраться сил для предстоящего размножения.В средней полосе России спаривание голубей начинают, как правило, в конце марта – начале

Половые циклы и готовность кошки к воспроизводству

Половые циклы и готовность кошки к воспроизводству У домашних кошек не наблюдается зависимости сроков принесения потомства от продолжительности светового дня и сезона в отличие от бездомных, одичавших животных, у которых выявлена явная зависимость периода готовности

Подготовка кошки. Спаривание

Подготовка кошки. Спаривание На второй день после появления первых признаков готовности кошки к спариванию вы должны связаться с владельцем производителя и договориться о возможности доставки вашей кошки к нему. Перевозить животное следует в корзине для перевозки

РОДСТВЕННОЕ СПАРИВАНИЕ

РОДСТВЕННОЕ СПАРИВАНИЕ Родственным спариванием (инбридингом) называется спаривание между собой животных, находящихся в различных степенях родства. Такое спаривание является крайней степенью однородного подбора, так как родственные между собой животные наиболее

Источник