hematológicos en ratas wistar/UIS (Rattus norvergicus) con parámetros establecidos en laboratorios de altos estándares
Víctor Hernán Arcila Quiceno MVZ, Esp.*
* Docente-investigador. Comité de Investigación en Ciencias Animales (CICA). Grupo de investigación en ciencias animales, Universidad Cooperativa de Colombia. Correo electrónico: victor.arcila@correoucc.edu.co
Carlos Arturo Conde Cotes MD, Ph. D**
** Docente-investigador, Universidad Industrial de Santander. Director Bioterio UIS. Director Grupo de Neurociencias y Comportamiento UIS-UPB. Correo electrónico: cconde@uis.edu.co
Javier Eduardo Nieto Pico MVZ***
*** Universidad Cooperativa de Colombia. Comité de Investigación en Ciencias Animales. Auxiliar de Investigación.
Laboratorio de Neurociencias y Comportamiento UIS, Universidad Industrial de Santander.
Correo electrónico: javimvz@gmail.com Fredy Humberto García Prada MVZ****
**** Universidad Cooperativa de Colombia. Comité de Investigaciones en Ciencias Animales (CICA).
Correo electrónico: fredygapra@hotmail.com
Abstract: in the world, many research laboratories public and private, have totally characterized the colonies of animals maintained, this data recorded include: the microbiological environment of the animal facilities, the organs weight, microbiological quality of biomodels, genetic status, growth charts, among others, which has enabled researchers to produce animals with specific characteristics to the needs of each area of research. The aim of this study was to determine the hematology reference values for strain wistar/UIS, the results allow us to see differences in different variables, both within the wistar/UIS determined by sex and age, and also significant differences with the strain used for comparison.
Keywords: animal housing facilities, strain, hematology, rat.
Resumen: en el contexto mundial, muchos laboratorios y centros de investigación, tanto públicos como privados, han caracterizado totalmente las colonias de animales que mantienen, teniendo registrados datos que incluyen: el ambiente microbiológico de los bioterios, el peso de los órganos, la calidad microbiológica de los biomodelos, su condición genética, curvas de crecimiento, entre otros, lo que ha permitido obtener animales con características específicas para la necesidad de cada área de investigación. El objetivo de este trabajo fue determinar los valores de referencia hematológicos de la cepa wistar/UIS. Los resultados permiten observar diferencias en diferentes variables dentro de la cepa wistar/UIS, determinadas por sexo y edad, y también diferencias significativas con respecto a la cepa utilizada para comparación.
Palabras clave: bioterio, cepas, hematología, ratones.
Recibido: 30 de septiembre del 2009 Aceptado: 30 de noviembre del 2009
Comparison of hematology reference values of strain wistar/UIS (Rattus
norvergicus) with parameters established in standards laboratories
Introducción
La hematología comprende el estudio del paquete celular, el perfil o el estado sanguíneo. Específicamen- te, los estudios de cambios hematológicos hacen par- te de una primera aproximación para la caracteriza- ción de un biomodelo, determinando características morfológicas y químicas, permitiendo así establecer valores alrededor de las condiciones y el manejo de los animales de experimentación (1, 2), teniendo en cuenta:
• Recuento de eritrocitos (y valor hematocrito)
• Recuento de leucocitos
• Determinación de hemoglobina
• Fórmula leucocitaria (recuento diferencial de leucocitos)
• Determinación de las plaquetas
• Índices eritrocíticos de Wintrobe (VCM, HCM, CHCM)
Los eritrocitos, también denominados hematíes o glóbulos rojos, son células redondeadas, bicónca- vas y anucleadas (excepto en aves y reptiles). Están formados por un 60% de agua, 35% de hemoglobina y 5% de matriz orgánica; se caracterizan por ser alta- mente deformables, propiedad que les permite pasar a través de capilares estrechos. Son producidos en la médula ósea a nivel del compartimiento hematopo- yético. La biometría hemática o hemograma es uno de los procedimientos de rutina a nivel de labora- torio con requerimientos mínimos de equipo y de mayor importancia, ya que la información obtenida proporciona una idea muy confiable del estado ge- neral de la salud del paciente (3, 4). La determina- ción de la fórmula roja se compone de los siguientes parámetros:
• Conteo eritrocítico: consiste en la cuantificación del número de glóbulos rojos por volumen. El re- cuento de los eritrocitos se puede hacer mediante métodos manuales o automatizados (en la actuali- dad, los métodos manuales no son muy utilizados).
Se realiza en un hemocitómetro o cámara de Neu- baüer. Su variación en los resultados es alta (± 20%) y hay mayor gasto de tiempo.
• Volumen corpuscular medio (VCM): (Hto. x 10/
eritrocitos): se trata del volumen promedio de una célula individual; es una forma de conocer el volu- men ocupado por un eritrocito dentro del hema- tocrito.
• Concentración de hemoglobina corpuscular media (CHCM): (Hb. x 100 / Hto. %): es la cantidad de hemoglobina que está relacionada directamente con el eritrocito. Corresponde al índice más preciso, ya que no requiere del conteo total de eritrocitos cir- culantes. Esta ecuación indica cuál es la cantidad de hemoglobina presente en la masa globular, y se expresa en gr / dL. La CHCM estaría señalando si los glóbulos rojos poseen una cantidad adecuada de hemoglobina (normocrómicos), según la especie, o, por el contrario, si esta es baja (hipocrómicos) (5).
• Hemoglobina corpuscular media (HCM): (Hb. x 10 / eritrocitos): señala cuál sería la cantidad de he- moglobina que contiene en promedio un eritroci- to. Se expresa en picogramos (pg = 10-12 gr) y se obtiene al dividir la concentración de hemoglobina por el recuento de glóbulos rojos. La información obtenida con este índice es similar a la que entrega la CHCM, por lo que ofrece poca información adi- cional (5).
La denominada “línea blanca” determina los pa- rámetros relacionados con los leucocitos (también llamados glóbulos blancos), conjunto heterogéneo de células sanguíneas que son los efectores celulares de la respuesta inmune, de manera que intervienen en la defensa del organismo contra sustancias extrañas o agentes infecciosos (antígenos). Se originan en la médula ósea y en el tejido linfático. Son células con núcleo, mitocondrias y otros orgánulos celulares. Son capaces de moverse libremente mediante seudópo- dos. Su tamaño oscila entre los 8 y 20 μm (6).
Materiales y métodos
Para el desarrollo de este trabajo se tomaron mues- tras de sangre de 100 ratas wistar/UIS (Rattus norvegicus), 50 machos y 50 hembras mayores de 8 semanas, provenientes del bioterio de la Facultad de Salud de la Universidad Industrial de Santander.
Los animales fueron mantenidos bajo ciclos de luz-oscuridad controlada (12 horas c/u, luz encen- dida a las 7 a.m. y apagada a las 7 p.m.) y en todos los casos se suministraron 15 gramos de alimento/
animal/día. Además, estuvieron bajo temperatura
controlada (21 ± 2 ºC) y humedad relativa prome-
dio de 65% a 75%. La toma de las muestras sanguí-
neas en todos los casos fue realizada entre las 6 a.m.
y las 8 a.m. por el método de punción de la vena lateral caudal. Todos los procedimientos llevados a cabo con los animales se hicieron con la aprobación del comité de bioética, y bajo los lineamientos para el uso y cuidado de animales de laboratorio (7, 8, 9, 10).
Procesamiento de las muestras
Para el recuento total de glóbulos rojos, se hizo una dilución 1/200 de la sangre. Posteriormente, se depo- sitó la dilución en la cámara de Neubaüer, leyendo 5 de los 25 cuadrantes del centro (los 4 extremos y el centro). El conteo se realizó en un microscopio de luz con el objetivo de 40x y el resultado fue multiplicado por 10.000, lo que representa un número de eritroci- tos por milímetro cúbico (106/mm3) de sangre.
El hematocrito se determinó por el método de microhematocrito, que consiste en un tubo capilar de calibre estrecho, de aproximadamente 1 mm de diámetro y de 60 mm de longitud, que se llena casi completamente de sangre, cerrado en uno de sus extremos (para lo cual se usa con regularidad plas- tilina), y se centrífuga a 10.000 RPM durante 5 mi- nutos. Transcurrido este tiempo, se hace la lectura en una tabla especial graduada de 0 a 100.
La determinación de la hemoglobina se realizó por colorimetría, mediante el método de la ciano- metahemoglobina. El resultado se expresa en g/dl.
Los índices de eritrocitos fueron determinados mediante cálculos matemáticos, por medio de los índices eritrocíticos de Wintrobe.
El recuento total de glóbulos blancos se realizó utilizando un hemocitómetro de Neubaüer, la pipeta para dilución de leucocitos y la solución de Turk. El recuento diferencial se realizó por medio de un ex- tendido de sangre en una lámina portaobjetos con tinción de Wright y se examinaron al microscopio de luz con el objetivo de 100x, usando aceite de in- mersión y contando hasta 100 células, las cuales se clasificaban de acuerdo con sus características mor- fológicas.
Para el recuento plaquetario se utilizó un hemo- citómetro de Neubaüer, la pipeta para dilución y so- lución de oxalato.
Análisis estadístico
Para la elaboración del análisis de este estudio se dividieron los animales en 4 grupos, considerando sexo y edad. Esta división se realizó con base en el criterio de adultos jóvenes y adultos mayores, con el fin realizar la comparación con datos de otras publi- caciones, como las de Charles River (11, 12).
tabla 1. Cuantificación del número de animales de acuerdo con los grupos de edad
Grupo n
Hembras menores de 16 semanas 21
Hembras mayores de 16 semanas 29
Machos menores 16 semanas 10
Machos mayores 16 semanas 40
Fuente: los autores
Para todos los sujetos de este estudio se registra- ron y analizaron las siguientes variables:
• Sexo (machos-hembras), fecha de nacimiento y fecha de análisis, como criterio para precisar la edad en semanas.
• Volumen y concentración de glóbulos rojos: he- matocrito (Hto. %), hemoglobina (Hb gr/dL), re- cuento total de glóbulos rojos (RTGR 106/mm3), volumen corpuscular medio VCM fL (μm3), concen- tración de hemoglobina corpuscular media CHCM (g/dL), hemoglobina corpuscular media HCM (pg).
• Valores relativos y absolutos respectivamente para los leucocitos: segmentados (%), segmentados (103/mm3), linfocitos (%), linfocitos (103/mm3), eo- sinófilos (%), eosinófilos (103/mm3), monocitos (%), monocitos (103/mm3), cayados (%), cayados (103/
mm3), basófilos (%), basófilos (103/mm3), recuento total de glóbulos blancos (RTGB 103/mm3).
• Conteo total de plaquetas (103/mm3): para el
análisis estadístico se realizó ANOVA de dos vías,
tomando como factores el sexo y la edad, junto con
comparaciones múltiples corregidas (Bonferroni
test) para cada una de las variables. Posteriormente
se utilizó la prueba de valor de hipótesis (hypothesis
test) para hacer la comparación con los parámetros
de referencia (mean vs. hipothesized value). El nivel
de significancia fijado para las pruebas estadísticas
utilizadas fue de P < 0,05. Se utilizaron los recursos
de planillas de Excel (Microsoft Office) y el Sig-
maStat v. 3.5 para los análisis estadísticos.
Resultados
El primer análisis tenía como propósito evaluar si había diferencias significativas entre machos y hem- bras por grupos de edades en cada una de las varia- bles. Un análisis con ANOVA de dos vías (sexo y edad) con cada una de las variables mostró los si- guientes resultados:
Las variables Hto. % (F 1,96 = 6,013 p = 0,016), Hb gr/dL (F 1,96 = 4,709 p = 0,032) y RTGR 106/mm3 (F 1,96 = 12,425 p = < 0,001) mostraron una dife- rencia significativa determinada por el sexo, siendo mayor en los machos que en las hembras la variable VCM fL, que también mostró una diferencia signi- ficativa por el sexo (F 1,96 = 4,092 p = 0,0459), pero que fue mayor en hembras que en machos. Las varia- bles RTGR 103/mm3 (F 1,96 = 0,268 p = < 0,001), linfocitos % (F 1,96 = 0,451 p = < 0,001), plaquetas 103/mm3 (F 1,96 = 3,531 p = 0,008), linfocitos 103/mm3 (F 1,96 = 0,305 p = 8,60 E-05) y RTGR 106/mm3 (F 1,96 = 64,88 p = < 0,001) mostraron una diferencia significativa determinada por la edad, siendo mayor en los anímales menores de 16 semanas. Las varia- bles segmentados % (F 1,96 = 0,531 p = < 0,001), HCM pg (F 1,96 = 0,464 p = 1,57 E-05) y VCM fL (F 1,96 = 4,092 p = 1,43 E-09) muestran tam- bién una diferencia significativa determinada por la edad, pero siendo mayores en los animales de más de 16 semanas.
Con el tercer abordaje estadístico se pretendió realizar una comparación con los datos obtenidos para el mismo linaje de animales y los mismos inter- valos de edades reportados en marzo del 2008 por Charles River Laboratories Preclinical Services, Ra- leigh, NC 26. El análisis de los datos mostró dife- rencias significativas para cada uno de los grupos, en algunas de las variables consideradas, esto es, valores de hematocrito, recuento total de glóbulos rojos, re- cuento total de glóbulos blancos y recuento plaque- tario. Las figuras 1, 2, 3 y 4 muestran la comparación de los valores de hematocrito (Hto. %), recuento total de glóbulos blancos (TRGB 103/mm3), re- cuento total de glóbulos rojos (RTGR 106/mm3) y plaquetas (plaquetas 103/mm3), respectivamente, determinados tanto en machos como en hembras, en las diferentes edades, en ambos laboratorios ( UIS
- Charles River).
Hembras Machos Hembras - C Machos - C
40 42 44 46 48 52 50 54
%
Hto %-
CHARLES RIVER
UIS **
** **
***
*
<=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S
FiguRa 1. Representa los promedios ± EEM de los valores de hematocrito (Hto. %) de los grupos de la muestra estudiada y de los valores reportados por Charles River. * Machos ma- yores que hembras dentro de la muestra UIS (ANOVA dos factores p < 0,05). ** Valores de la muestra UIS mayores que valores de Charles River (Prueba t, p < 0,05).
Fuente: los autores
Hembras Machos Hembras - C Machos - C
0 2 4 6 8 12 14 10 16
103/MM3
RTGB 103/MM3
CHARLES RIVER UIS
<=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S
FiguRa 2. Representa los promedios ± EEM de los valores de Recuento total de glóbu- los blancos (RTGB 103/mm3) de los grupos de la muestra estudiada y de los valores reportados por Charles River. * Mayor en los anímales menores de 16 semanas dentro de la muestra UIS (ANOVA dos factores p < 0,05). ** Valores de la muestra UIS mayo- res que valores de Charles River (Prueba t, p < 0,05).
Fuente: los autores
Hembras Machos Hembras - C Machos - C
5 5,5 6 6,5 7 8 8,5 7,5 9
103/MM3
RTGB 103/MM3
CHARLES RIVER UIS
<=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S
FiguRa 3. Representa los promedios ± EEM de los valores de recuento total de glóbulos rojos (RTGB 106/mm3) de los grupos de la muestra estudiada y de los valores reportados por Charles River. * Machos mayores que hembras dentro de la muestra UIS (ANOVA dos factores p < 0,05). ** Valores de Charles River mayores que valores de la muestra UIS (prueba t, p < 0,05). *** Mayor en animales menores de 16 dentro de la muestra UIS (ANOVA dos factores p < 0,05)
Fuente: los autores
Hembras Machos Hembras - C Machos - C 200
100 0 300 400 500 600 800 900 700 1000
103/MM3
Plaquetas 103/MM3
<=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S <=16S >16S
FiguRa 4. Representa los promedios ± EEM de los valores de plaquetas (plaquetas 103/
mm3) de los grupos de la muestra estudiada y de los valores reportados por Charles River. * Mayor en animales menores de 16 semanas dentro de la muestra UIS (ANOVA dos factores p < 0,05). ** Valores de Charles River mayores que los valores de la muestra UIS (Prueba t, p < 0,05)
Fuente: los autores
tabla 2. Valores de referencia hematológicos en ratas macho wistar/UIS
Parámetro Unidad Promedio SD Rango Promedio S.D. Rango Hematocrito % 51,3 1,42 49-54 49,80 3,60 40-55 Hemoglobina g/dL 15,24 1,32 13,20-17,10 14,72 2,44 10,22-23,52 Total glóbulos
rojos 106 /mm3 8,23 0,29 7,80-8,65 6,07 1,19 3,85-9,20 Total glóbulos
blancos 103/mm3 13,32 2,13 10,45-16,45 10,50 2,18 7,30-15,6 Neutrófilos 103/mm3 1,05 0,57 0,16-1,95 1,45 0,77 0,11-3,74 Linfocitos 103/mm3 12,09 2,29 9,41-15,13 8,82 2,02 5,93-12,96 Monocitos 103/mm3 0,09 0,15 0-0,47 0,10 0,19 0-1,09 Eosinófilos 103/mm3 0,07 0,1 0-0,24 0,12 0,14 0-0,67
Basófilos 103/mm3 0 0 0,00 0,00 0,03 0
Cayados 103/mm3 0,02 0,05 0-0,16 0,01 0,03 0-0,14 VCM fL 62,38 1,42 60-64,20 84,67 15,14 58,4-117,52 CHCM g/dL 29,69 2,22 25,88-32,88 29,72 5,63 20,86-52,27 HCM Pg 18,52 1,49 15,53-20,05 25,28 7,88 17,04-61,09 Neutrófilos % 8,2 4,85 1 a 16 13,90 6,27 1 a 29 Linfocitos % 90,5 5,04 82-96 83,88 7,30 64-99
Monocitos % 0,6 0,97 0-3 0,95 1,41 0-7
Eosinófilos % 0,6 0,84 0 -2 1,18 1,36 0-7
Basófilos % 0 0 0,00 0,00 0,00 0
Cayados % 0,10 0,32 0-1 0,08 0,27 0-1
Plaquetas 103/mm3 422,9 92,68 270-584 361,80 181,25 102-662 Machos menores de 16 semanas Machos mayores de 16 semanas
Fuente: los autores
tabla 3. Valores de referencia hematológicos en ratas hembra wistar/UIS
Parámetro Unidad Promedio SD Rango Promedio S.D. Rango Hematocrito % 48,38 3,47 37-53 46,21 3,33 40-52 Hemoglobina g/dL 13,90 1,02 12,5-15,8 13,98 2,37 10,40-18,50 Total glóbulos
rojos 106 /mm3 7,12 1,20 5,12-8,50 5,53 0,74 4,44-7,27 Total glóbulos
blancos 103/mm3 12,92 3,09 9,25-19,55 10,11 4,81 5,55-26,50 Neutrófilos 103/mm3 1,30 0,58 0,39-2,58 1,24 0,46 0,45-2,13 Linfocitos 103/mm3 11,41 2,79 7,96-17,40 8,69 4,74 3,72-24,65 Monocitos 103/mm3 0,05 0,10 0-0,37 0,05 0,10 0-41 Eosinófilos 103/mm3 0,13 0,11 0-0,39 0,12 0,13 0-0,54 Basófilos 103/mm3 0,02 0,09 0-0,39 0,01 0,03 0-0,13 Cayados 103/mm3 0,01 0,03 0-0,13 0,05 0,10 0-0,41 VCM fL 69,8 13,2 57,8-92,1 90,0 14,9 63,02-114,86 CHCM g/dL 28,89 2,98 24,53-36,22 28,61 4,32 21,76-36,27 HCM Pg 19,99 3,08 15,29-25,39 25,68 5,37 17,48-41,01 Neutrófilos % 10,10 4,17 4 a 20 14,03 7,33 5 a 30 Linfocitos % 88,33 4,66 77-96 84,00 7,41 67-94
Monocitos % 0,38 0,67 0-2 0,66 1,23 0-5
Eosinófilos % 1,00 0,77 0-2 1,14 1,19 0-4
Basófilos % 0,10 0,44 0-2 0,10 0,03 0-1
Cayados % 0,05 0,22 0-1 0,03 0,19 0-1
Plaquetas 103/mm3 387,76 121,22 228-656 279,59 74,46 176-460 Hembras menores de 16 semanas Hembras mayores de 16 semanas
Fuente: los autores