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Los perros

Los perros forman una extensa parte de la historia de la investigación. Desde el siglo XVII, cuando empezó a acelerarse la comprensión de la fisiología, hasta los tiempos modernos, mientras progresamos hacia la era de la genética, los perros han desempeñado un papel vital en dar forma a nuestro cuerpo de conocimientos y en el desarrollo de nuevos tratamientos para un amplio abanico de enfermedades.

Biología básica
Vacunas
Corazón
Tratamientos
Toxicología
Referencias

Biología básica

En 1889 Joseph Von Mering y Oscar Minkowski mostraron que extirpar el páncreas de un perro le producía diabetisANCHOR. Esta fue la primera demostración de que existía un factor antidiabético, que posteriormente se descubrió que era la insulina, producida por el páncreas y que permite que el cuerpo regule los azúcares en la sangre. En 1909 Forschbach mostró que extractos crudos de insulina podían reducir los niveles de azúcar en sangre hasta un 90% en estos perros. Desafortunadamente, las impurezas que contenía el extrato en esta preparación de insulina provocaron efectos tóxicos. Cuando James Collip y Frederick Banting desarrollaron una nueva técnica para purificar insulina del páncreas de vaca, se probó con éxito en perros y después, en 1922, se administró a pacientes con resultados impresionantes, de modo que Banting fue galardonado con el Premio Nobel el año posterior al descubrimiento.

Los experimentos de Ivan Pavlov sobre el sistema digestivo de los perros proporcionó las primeras observaciones detalladas acerca de cómo trabaja el tracto digestivoANCHOR ANCHOR. Esto fue posible mediante sus técnicas quirúrgicas que le permitían observar los procesos digestivos mientras los animales se movían con normalidad. Esto proporcionó nuevos conocimientos que no se habían podido obtener previamente cuando los animales se sacrificaban durante el estudio. Entre sus descubrimientos, Pavlov describió en detalle la fisiología de las glándulas salivares, el estómago y los intestinos. Demostró que el sistema nervioso afecta al aparato digestivo de un modo complejo, y que los procesos psicológicos pueden repercutir en la naturaleza de los fluidos secretados en el tracto digestivo. Por este trabajo Pavlov recibió el Premio Nobel en 1904.

A pesar de que los perros se usaron de forma habitual como animales experimentales a lo largo de la historia, su uso se limita actualmente a unos pocos modelos de enfermedades como la distrofia muscular y la evaluación de la seguridad de nuevos fármacos.ARemediando la situación general de raquitismo en la población infantil, Edward Mellanby descubrió que una dieta restringida a base de avena y el confinamiento en espacios cerrados sin aire libre desencadenaba raquitismo en perrosANCHOR ANCHOR ANCHOR. El simple hecho de añadir aceite de hígado de bacalao a su dieta les provocaba una rápida recuperación. Esto es debido a que el raquitismo está causado por un déficit de vitamina D, que en esa época todavía no se había descubierto. Ahora sabemos que el cuerpo crea vitamina D de forma natural al exponerse a la luz del sol pero que también se encuentra en el aceite de hígado de bacalao.

Vacunas

En 1880 Louis Pasteur desarrolló una vacuna contra la rabia canina, mediante el uso de perros en su investigación.ANCHOR ANCHOR Pasteur inyectó tejido nervioso infectado en el cerebro de perros para inducir la rabia en canes de un modo reproducible. Mediante el secado de tejido nervioso de conejos infectados, Pasteur creó una versión debilitada del virus. Cuando este producto se administró durante un periodo de 2 semanas con una dosis cada vez más fuerte, consiguió inmunizar a los perros de modo que se hicieron resistentes al virus.

Tras la publicación de su trabajo, Pasteur se encontró enseguida con las súplicas de los familiares de personas que habían sido mordidas por perros rabiosos. De las primeras 350 personas que trató solamente una de ellas terminó por desarrollar la rabia, comparado con el 40-80% que, sin su intervención, hubiesen desarrollado esta enfermedad mortal. Su vacuna continuó usándose hasta después de la Segunda Guerra Mundial cuando fue reemplazada por una producida en cultivos celulares.

Corazón

Los perros fueron los primeros animales en recibir una inyección intravenosa. Christopher Wren, aunque mejor conocido como arquitecto, desarrolló un sistema que consistía en una pluma y una vejiga de cerdo para inyectar alcohol en las venas de perros. A lo largo de los años, este método se desarrolló para transfusiones de sangre y los perros fueron sujetos de pruebas para muchos de los avances hechos en el procedimiento. Para más detalles, visite la página de las transfusiones de sangre.

La fibrilación ventricular es una causa frecuente de paro cardíaco cuando los músculos del corazón trabajan sin coordinación y no pueden bombear sangre. Esto se describió por primera vez en perros en los años cuarenta, cuando los investigadores descubrieron que el paro podía ser inducido atando la arteria coronaria o aplicando una corriente eléctrica. En 1899, Jean Louis Prevost y Frederic Batelli en Ginebra, demostraron que también podían usarse corrientes eléctricas para reestablecer el ritmo normal del corazón de un perro, inventando así el primer desfibrilador eléctrico.ANCHOR

A su aplicación contribuyó el desarrollo del electrocardiograma (ECG) de Willem Einthoven. Einthoven ganó el Premio Nobel en 1924 por esto y por la caracterización de los cambios en el ritmo cardíaco en distintas enfermedades y estímulos, en humanos y en perros. En 1947, el cirujano Claude Beck realizó la primera desfibrilación exitosa en un sujeto humano usando una máquina instalada en un quirófano.ANCHOR A pesar de que las palas tuvieron que aplicarse directamente en el corazón, la primera desfibrilación de "pecho cerrado" la llevó a cabo Paul Maurice Zoll en 1956.ANCHOR PEl logro de Paul Zoll se basó en experimentos con animales que habían hecho William Kouwenhoven y William Milnor un par de años antes, y en su propia investigación animal y clínica acerca del marcapasos externo. En 1962, Bernard Lown refinó la longitud de onda del electroshock para disminuir el daño en el corazón, después de haber desarrollado una serie de estudios con cientos de perros.ANCHOR La longitud de onda de Lown se convirtió en la onda estándar para la desfibrilación, hasta que en los años noventa fue reemplazada por la longitud de onda bifásica truncada.

En 1950, WG Bigelow estudió los efectos de la hipotermia en el uso de energía en perros. Halló que estos animales podían enfriarse hasta 20 grados centígrados sin que ello les causara efectos perniciosos en su consumo de oxígeno y con una reducción de la frecuencia cardíaca del 85%.ANCHOR Esto se interpretó como una herramienta que permitiría mantener el corazón aislado mientras se hacia cirugía, a la vez que se minimizaba el daño en el cuerpo. A temperaturas más bajas, el corazón se sometería a fibrilación ventricular y se pararía completamente. Bigelow descubrió que el corazón de los perros podía reactivarse con una descarga eléctrica, lo que llevó al diseño del marcapasos.

En los años cincuenta, una mayor comprensión y tratamientos para el corazón elevó la posibilidad de reemplazar válvulas cardíacas defectuosas por válvulas artificiales. Los diseños iniciales basados en la estructura natural tuvieron problemas de fuerza y coagulación al implantarse en perros.ANCHOR Las mejoras en el diseño durante la siguiente década finalmente permitió que los perros sobrevivieran más o menos durante un año sin tratamiento anticoagulante.ANCHOR BEn octubre de 1961, de los 12 pacientes que habían recibido válvulas mitrales artificiales, dos habían muerto de causas que no tenían ninguna relación con las válvulas y tres de ellos debido a infecciones.ANCHOR El resto de los pacientes se encontraban bien y dos de ellos habían vuelto al trabajo. Su éxito estimuló el desarrollo y las pruebas en vacas y perros de más diseños, que todavía se usan en la actualidad.

La posibilidad de usar válvulas trasplantadas también se exploró en perros y se establecieron los mejores métodos de preparación y almacenamiento. No había un suministro adecuado de válvulas humanas, de modo que a mediados de los años sesenta se dieron cuenta de que la respuesta se encontraba en las válvulas trasplantadas de otras especies. A principios de los años setenta se trasplantaron a perros válvulas a base de xenoinjertos de cerdos, ovejas, vacas y cabras.ANCHOR Posterioriormente, se realizó un trabajo para abordar la durabilidad y el rechazo en conejos, cobayas y ratas, que dio como resultado el diseño de válvulas biológicamente inertes, funcionales y durables.ANCHOR Estas válvulas 'bioprotésicas', habitualmente obtenidas de cerdos, se han usado con éxito en muchos pacientes humanos.

Tratamientos

La distrofia muscular de Duchenne es la forma de distrofia muscular más frecuente y afecta a 1 de cada 3.500 niños. El único modelo animal que reproduce la patología humana y los mecanismos bioquímicos es el perro de raza Golden Retriever. Unos investigadores tomaron células madre de estos perros y corrigieron el gen mutado antes de inyectarlo de nuevo en el tejido muscular de los perros. Ahí, las células madre formaron fibras musculares y reestablecieron cierto nivel de funcionamiento de los músculos.ANCHOR

   
En noviembre de 2012, unos investigadores publicaron el primer estudio controlado de doble ciego y randomizado del uso de trasplantes de células para tratar lesiones de la médula espinal. El ensayo se realizó con perros domésticos, especialmente de la raza dachhunds que habían sufrido lesiones espinales debido a daño accidental. Los investigadores tomaron una muestra de un tipo de células gliales olfactivas (OECs) de la nariz de cada uno de los perros. Se sabía que estas células promueven el crecimiento del nervio, y la nariz es la única parte del cuerpo en que las células nerviosas continuan creciendo hasta la edad adulta. Este estudio despertó una gran atención mediática con vídeos que mostraban una mejora significativa en los perros.

El cáncer de próstata ocurre de modo natural en numeros significativos de humanos y perros. Mientras el cáncer en perros comparte características con el de los humanos, existen diferencias en la probabilidad de que el cáncer haga metástasis y en el tejido de la próstata en las dos especies.ANCHOR No obstante, al estudiar la glándula prostática en perros, Charles Huggins descubrió que el crecimiento de tumores dependía de las hormonas naturales del cuerpo. La reducción de las hormonas sexuales masculinas y el aumento de las femeninas podía tratar el cáncer de próstata. Incluso pacientes con poco tiempo de vida mejoraron con este nuevo tipo de tratamiento, que tenía menos efectos secundarios que otros tratamientos. Por su trabajo y los tratamientos que contribuyó a desarrollar, Charles Huggins fue galardonado con el Premio Nobel en 1966.

George Whipple investigó los efectos de la dieta en la anemia usando perros con hemorragias y comparando su recuperación al alimentarlos con diferentes dietas.ANCHOR Se dio cuenta de que una dieta consistente en grandes cantidades de hígado era seguida de una rápida recuperación. Entonces sugirió, y comprobó, que una dieta rica en hígado podía usarse para tratar la anemia perniciosa en humanos. Su éxito en el tratamiento de la anemia perniciosa le valió el Premio Nobel en 1934 a pesar de que ahora sabemos que la anemia de los perros se curaba gracias al hierro que contiene el hígado, mientras que la anemia perniciosa en humanos respondía al aporte suplementario de vitamina B12.

Pruebas toxicológicas

Para que un nuevo fármaco alcance la etapa de ensayos clínicos en humanos, los cuerpos reguladores habitualmente requieren pruebas toxicológicas tanto en roedores como en mamíferos no roedores. Los roedores son a menudo ratas y los perros son habitualmente el otro tipo de mamífero. Los perros se usan porque son fisiológicamente similares a los humanos y se encuentran fácilmente disponibles. Alrededor del 75% de los perros usados actualmente en investigación se destinan a este tipo de pruebas.ANCHOR Los perros pueden usarse para estudios de dosis máxima tolerada, que ayuda a establecer la selección de dosis para los ensayos con humanos.

A pesar de los conflictos emocionales y éticos que suscita el uso de perros en estas pruebas, las regulaciones cambian con lentitud debido a las implicaciones potenciales de seguridad en caso de que durante esta etapa se ignore algun tipo de efecto secundario grave.ANCHOR Gran parte de la investigación se ha destinado a la búsqueda de otros animales y de alternativas in-vitro, pero estas alternativas se limitan únicamente a algunas de las pruebas. Por ejemplo, los ensayos hERG se usan para evaluar si un fármaco podría interferir en la frecuencia cardíaca, y pueden usarse cerdos minipig cuando los perros no son aptos, como en el caso de las terapias hormonales.

Durante las pruebas, los perros pueden ser monitorizados a distancia y de forma continuada mediante transmisores implantados o chalecos especialmente diseñados. Estos registran la presión sanguínea, la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal y el electrocardiograma mientras los perros se mueven con normalidad. Los efectos del fármaco también se evaluan en perros bajo anestesia termina.ANCHOR Esto proporciona a los investigadores un mapa más claro de la hemodinámica, además de la telemetría obtenida.


Referencias

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