Impact of current breeding practices on the health and wellbeing of breeding mouse dam

In Switzerland, 64% of experimental animals are mice, amounting to more than 369 436 mice used for experimental purposed in 2021 (Bundesamt für Lebensmittelsicherheit und Veterinärwesen BLV, 2021). We assume that these mice are born from healthy breeders, but we do not have solid evidence to support this notion. The current breeding methods are structured to maximise the reproductive success and can thus result in the breeding dam experiencing multiple cycles of concurrent pregnancy and lactation. We presume that concurrent pregnancy and lactation leads to some metabolic and physical strain on the dam, yet whether it affects the wellbeing of the dam is poorly understood. The aim of this study was to determine whether the current breeding methods reduce the welfare of the mouse dams. The physiological health and behaviour of the dams were analysed after 1, 2, or 4 pregnancy cycles. Dam body weight and food intake were monitored during the entire experiment. Pup retrieval tests were conducted on postpartum day three, six, and nine. Finally, immunohistochemistry of dam brains was performed to analyse leptin sensitivity and quantify oxytocin expression in the hypothalamus. An effect of number of pregnancy cycles was observed in the body weight and food intake parameters. Multiparous dams were significantly heavier than primiparous dams and female virgins and had a lower food intake than primiparous dams. We found that maternal behaviour during pup retrieval test is more influenced by strain than by reproductive experience. Immunostaining of mouse dam hypothalamus demonstrated the presence of neurons expressing oxytocin and leptin-responsiveness, yet further analysis is required to draw conclusions about the impact of concurrent pregnancy and lactation on these measures.

Si suppone che i topi utilizzati negli esperimenti di laboratorio siano nati da madri sane, ma non abbiamo nessun dato scientifico che lo dimostri. In letteratura, non ci sono dati che provino il benessere delle madri usate nei laboratori per allevare una colonia a fini sperimentali. I metodi di allevamento delle colonie sono strutturati in modo da massimizzare il successo riproduttivo e nella maggior parte dei casi sottopongono la madre a cicli concomitanti di gravidanza e allattamento. È stato provato che allattamento e gravidanza sono processi fisiologici che richiedono un elevato livello di energia (Butte & King, 2005), per questo motivo presupponiamo che gravidanze e periodi di allattamento consecutivi portino a stress metabolico e fisiologico nella madre. Sfortunatamente, non è stato effettivamente compreso l’effetto di multipli cicli consecutivi di gravidanza e allattamento. Lo scopo principale della ricerca è determinare se gli attuali metodi di allevamento riducano il benessere della madre. La ricerca si pone l’obiettivo di studiare la salute fisiologica e il comportamento delle madri dopo 1, 2, o 4 cicli di gestazione e allattamento. Il peso della madre e della progenie è stato monitorato durante l’intero esperimento. Un Pup Retrieval Test è stato effettuato durante i giorni postparto tre, sei e nove. Infine, è stata svolta l’immunoistochimica sul cervello della madre per studiare la sensibilità alla leptina e per quantificare l’espressione di ossitocina nell’ippocampo. Un effetto di numero di cicli di gestazione è stato osservato per quanto riguarda il peso corporeo della madre e la sua quantità di cibo ingerita quotidianamente. Madri che hanno avuto più di una gravidanza sono significativamente più pesanti rispetto a madri che hanno avuto una sola gravidanza e a vergini della stessa età. Tuttavia, è stato trovato che madri che hanno avuto più di una gravidanza ingeriscono giornalmente una quantità di cibo non sempre superiore rispetto a madri che hanno avuto una sola gravidanza. Il Pup Retrieval Test non ha mostrato nessun effetto di numeri di cicli di gravidanza. Tuttavia, è stato trovato che il comportamento materno durante il Pup Retrieval Test è più influenzato dal ceppo a cui appartiene la madre piuttosto che alla sua esperienza riproduttiva.