Variability of blood biochemical parameters and establishment of reference intervals in preclinical studies. Part 10: mongolian gerbils

Original article
УДК 340.624.412: 599.323.44
DOI: 10.57034/2618723X-2023-03-06

M.V. Miroshnikov*,
PhD, Head of Laboratory Diagnostics Department,
https://orcid.org/0000-0002-9828-3242
K.T. Sultanova,
PhD, Head of the Department of Experimental Pharmacology and Toxicology,
https://orcid.org/0000-0002-9846-8335
M.A. Kovaleva,
PhD, Head of the scientific and methodological group,
https://orcid.org/0000-0002-0740-9357

Research and manufacturing company “Home оf Pharmacy”,
188663, Russia, Leningrad oblast, Vsevolozhskiy district, Kuzmolovskiy t.s., Zavodskaya st. 3–245.

* E-mail: [email protected]

Keywords: laboratory animals rodents gerbils biomedical research blood serum
Acknowledgements

The study was performed without external funding.

For citation:

Miroshnikov M.V., Sultanova K.T., Kovaleva M.A. Variability of blood biochemical parameters and establishment of reference intervals in preclinical studies. Part 10: mongolian gerbils. Laboratory Animals for Science. 2023; 3. https://doi.org/10.57034/2618723X-2023-03-06

Abstract

Gerbils as a type of laboratory animals are widely used as experimental models in a number of areas of biomedical research. This type of laboratory animals is relatively easy to maintain and handle. They are an alternative test system among rodents such as mice and rats. They are most often used in the study of cerebral ischemia or stroke, behavioral research, aging processes, the development of oncological diseases, as well as the study of para­sitic, viral and bacterial infections, studies of the mechanisms and therapy of epileptic seizures and metabolic disorders such as obesity and diabetes mellitus. The aim of this work was to create a database of reference intervals of biochemical parameters of normal healthy mature Mongolian gerbils with further use in daily routine laboratory practice in preclinical centers. The data that were used to form the reference intervals were obtained from intact animals in “Home оf Pharmacy”. All manipulations and experiments were approved by the bioethical commission. The study involved 20 males and 20 females (non-pregnant excluding the estrous cycle phase) of Mongolian gerbils. The age of the animals corresponded to the range of 6–8 weeks, the body weight of males and females was within 60 g. The levels of the following parameters were determined in the blood serum of animals: creatinine, urea, alanine aminotransferase, aspartateaminotransferase, alkaline phosphatase, cholesterol, triglycerides, total protein, albumin, glucose, total bilirubin, the number of globulins was calculated, as well as the ratio of albumin/globulins. The obtained ranges of males and females had no statistical difference between them. These intervals were analyzed for comparison with other reference intervals of gerbils found in the scientific literature, as well as with ranges of similar indicators characteristic of humans. Norms of biochemical parameters of blood serum of gerbils are an important tool necessary for monitoring animal health during biomedical research, monitoring the dynamics of modeling pathological conditions in animals and studying the safety of new pharmacological agents. An important aspect in preclinical research is the creation of any reference intervals of laboratory animals in each scientific center separately. This is due to a large number of pre-analytical, analytical and post-­analytical features, as well as minimizing the risk of misinterpretation of the data obtained during biomedical research.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

Authors contribution

M.V. Miroshnikov — elaboration of the study idea and justification of its relevance, writing, editing and revision of the text, carrying responsibility for all aspects of the study related to the reliability of the data.
K.T. Sultanova — writing and editing of the text, summarising the study results, preparation of the tables.
M.A. Kovaleva — аnalysis of scientific literature and guidelines, scientific editing of the text of the manuscript.

  1. EU Directive 2010/63/EU Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010 on the protection of animals used for scientific purposes.
  2. ГОСТ Р 53022.2–2008 Технологии лабораторные клинические. Требования к качеству клинических лабораторных исследований. Часть 2. Оценка аналитической надежности методов исследования (точность, чувствительность, специфичность) Москва, 2008. [GOST R 53022.2–2008 Tekhnologii laboratornye klinicheskie. Trebovaniya k kachestvu klinicheskih laboratornyh issledovanij. CHast’ 2. Ocenka analiticheskoj nadezhnosti metodov issledovaniya (tochnost’, chuvstvitel’nost’, specifichnost’) Moskva, 2008. (In Russ.)].

References

  1. Рыбакова А.В., Макарова М.Н. Использование песчанок для биомедицинских исследований // Международный вестник ветеринарии. 2017. № 2. С. 117–124. [Rybakova A.V., Makarova M.N. Ispol’zovanie peschanok dlya biomedicinskih issledovanij // Mezhdunarodnyj vestnik veterinarii. 2017. N. 2. P. 117–124. (In Russ.)].
  2. Вавилова В.А., Гущин Я.А. Моделирование глобальной церебральной ишемии у монгольских песчанок // Лабораторные животные для научных исследований. 2019. № 2. С. 1–17. [Vavilova V.A., Gushchin YA.A. Modelirovanie global’noj cerebral’noj ishemii u mongol’skih peschanok // Laboratornye zhivotnye dlya nauchnyh issledovanij. 2019. N. 2. P. 1–17. (In Russ.)]. DOI: 10.29296/2618723X-2019-02-03.
  3. Hickman D.L., Johnson J., Vemulapalli T.H. et al. Commonly used animal models // Principles of animal research for graduate and undergraduate students. 2017. P. 117. DOI: 10.1016/B978-0-12-802151-4.00007-4.
  4. Batchelder M., Keller L.S., Sauer M.B. et al. Gerbils // The laboratory rabbit, guinea pig, hamster, and other rodents. Academic Press, 2012. P. 1131–1155. DOI: 10.1016/B978-0-12-380920-9.00052-3.
  5. Bleich E.M., Martin M., Bleich A. et al. The Mongolian gerbil as a model for inflammatory bowel disease // International journal of experimental pathology. 2010. Vol. 91. N. 3. P. 281–287. DOI: 10.1111/j.1365-2613.2009.00701.x.
  6. Гущин Я.А., Крышень А.А. Апробация модели инфекционного, ассоциированного Helicobacter pylori, воспаления желудочно-кишечного тракта у лабораторных песчанок // Лабораторные животные для научных исследований. 2020. № 3. С. 57–67. [Gushchin YA.A., Kryshen’ A.A. Aprobaciya modeli infekcionnogo, associirovannogo Helicobacter pylori, vospa­leniya zheludochno-kishechnogo trakta u laboratornyh peschanok // Laboratornye zhivotnye dlya nauchnyh issledovanij. 2020. N. 3. P. 57–67. (In Russ.)]. DOI: 10.29296/2618723X-2020-03-08.
  7. Mestecky J., Kelsall B.L., Strober W. et al. Mucosal immunology. Academic Press, 2015.
  8. Zhang W., Ami Y., Suzaki Y. et al. Mongolia gerbils are broadly susceptible to hepatitis E virus // Viruses. 2022. Vol. 14. N. 6. P. 1125. DOI: 10.3390/v14061125.
  9. Hayles L.B. Susceptibility of the Mongolian gerbil (Merio­nes unguiculatus) to Western equine encephalitis // Canadian Journal of Microbiology. 1972. Vol. 18. N. 6. P. 941–944. DOI: 10.1139/m72-145.
  10. Ikegami T., Makino S. The pathogenesis of Rift Valley fever // Viruses. 2011. Vol. 3. N. 5. P. 493–519. DOI: 10.3390/v3050493.
  11. Bertorelli R., Adami M., Ongini E. The Mongolian gerbil in experimental epilepsy // The Italian Journal of Neurological Sciences. 1995. Vol. 16. P. 101–106. DOI: 10.1007/BF02229081.
  12. Buckmaster P.S. Inherited epilepsy in Mongolian gerbils // Models of seizures and epilepsy. 2006. P. 273–294.
  13. Song M., Ahn J.H., Kim H. et al. Chronic high-fat diet-induced obesity in gerbils increases pro-inflammatory cytokines and mTOR activation, and elicits neuronal death in the striatum following brief transient ischemia // Neurochemistry International. 2018. Vol. 121. P. 75–85. DOI: 10.1016/j.neuint.2018.09.009.
  14. Shafrir E., Ziv E., Kalman R. Nutritionally induced diabetes in desert rodents as models of type 2 diabetes: Acomys cahirinus (spiny mice) and Psammomys obesus (desert gerbil) // ILAR journal. 2006. Vol. 47. N. 3. P. 212–224. DOI: 10.1093/ilar.47.3.212.
  15. Hong W., Zhang T., Yan J. et al. Bioinformatics analysis of an animal model of diet-induced nonalcoholic fatty liver disease with rapid progression // Experimental Bio­logy and Medicine. 2022. Vol. 247. N. 3. P. 263–275. DOI: 10.1177/1535370221105509.
  16. Li W., Guan Z., Brisset J.C. et al. A nonalcoholic fatty liver disease cirrhosis model in gerbil: the dynamic relationship between hepatic lipid metabolism and cirrhosis // International journal of clinical and experimental pathology. 2018. Vol. 11. N. 1. P. 146.
  17. Mallek A., Movassat J., Ameddah S. et al. Experimental diabetes induced by streptozotocin in the desert gerbil, Gerbillus gerbillus, and the effects of short-term 20-hydroxyecdysone administration // Biomedicine & pharmacotherapy. 2018. Vol. 102. P. 354–361. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.03.070.
  18. Ventura L.L.A., Fortes N.C., Santiago H.C. et al. Gerbils (Meriones unguiculatus) as a new experimental model of obesity induced by diet // PeerJ Preprints. 2016. P. e2535v1. DOI: 10.7287/peerj.preprints.2535v1.
  19. Mallek A., Movassat J., Ameddah S. et al. Experimental diabetes induced by streptozotocin in the desert gerbil, Gerbillus gerbillus, and the effects of short-term 20-hydroxyecdysone administration // Biomedicine & pharmacotherapy. 2018. Vol. 102. P. 354–361. DOI: 10.1016/j.biopha.2018.03.070.
  20. Мирошников М.В., Султанова К.Т., Ковалева М.А. и др. Вариабельность биохимических показателей крови и установление референтных интервалов в доклинических исследованиях. Сообщение 6: яванские макаки // Лабораторные животные для научных исследований. 2022. № 2. С. 14–25. [Miroshnikov M.V., Sultanova K.T., Kovaleva M.A. et al. Variabel’nost’ biohimicheskih pokazatelej krovi i ustanovlenie referentnyh intervalov v doklinicheskih issledovaniyah. Soobshchenie 6: yavanskie makaki // Laboratornye zhivotnye dlya nauchnyh issledovanij. 2022. N. 2. P. 14–25. (In Russ.)]. DOI: 10.29296/2618723X-2022-02-02.
  21. Washington I.M., van Hoosier G. Clinical biochemistry and hematology // The laboratory rabbit, guinea pig, hamster, and other rodents. Academic Press, 2012. Р. 57–116.
  22. Heatley J.J., Harris M.C. Hamsters and gerbils // Manual of exotic pet practice. WB Saunders, 2009. P. 406–432.
  23. Otto-Duessel M., Aguilar M., Moats R. et al. Antioxidant-mediated effects in a gerbil model of iron overload // Acta haematologica. 2007. Vol. 118. N. 4. P. 193–199. DOI: 10.1159/000109879.
  24. Atmaca N., Cinar M., Güner B. et al. Evaluation of oxidative stress, hematological and biochemical parameters during Toxoplasma gondii infection in gerbils // Ankara Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2015. Vol. 62. N. 3. P. 165–170. DOI: 10.1501/Vetfak_0000002675.
  25. Li X., Lu J., Wang Y. et al. Establishment and chara­cterization of a newly established diabetic gerbil line // PLoS one. 2016. Vol. 11. N. 7. P. e0159420. DOI: 10.1371/journal.pone.0159420.
  26. Shimizu M., Iida K., Yoshida H. et al. Electrophoretic study of lactate dehydrogenase and alkaline phosphatase isoenzymes of the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus) // Journal of veterinary medical science. 1996. Vol. 58. N. 5. P. 401–406. DOI: 10.1292/jvms.58.401.
  27. Soomro M.H., Shi R., She R. et al. Molecular and structural changes related to hepatitis E virus antigen and its expression in testis inducing apoptosis in Mongolian gerbil model // Journal of viral hepatitis. 2017. Vol. 24. N. 8. P. 696–707. DOI: 10.1111/jvh.12690.
  28. Wasan K.M., Najafi S., Wong J. et al. Assessing plasma lipid levels, body weight, and hepatic and renal toxicity following chronic oral administration of a water soluble phytostanol compound, FM-VP4, to gerbils // J. Pharm. Sci. 2001. Vol. 4. N. 3. P. 228–234.
  29. Васютина М.Л., Галагудза М.М., Гущин Я.А. и др. Референтные интервалы. Показатели нормы у лабораторных животных // Консультант GLP-Planet 2022. Мнение фармацевтической отрасли. Санкт-Петербург: Акционерное общество «Научно-производственное объединение «ДОМ ФАРМАЦИИ». 2022. С. 72–95. [Vasyutina M.L., Galagudza M.M., Gushchin Ya.A. et al. Referentnye intervaly. Pokazateli normy u laboratornyh zhivotnyh // Konsul’tant GLP-Pla­net 2022. Mnenie farmacevticheskoj otrasli. Sankt-Peterburg: Akcionernoe obshchestvo “Nauchno-proizvodstvennoe ob’edinenie “DOM FARMACII”. 2022. P. 72–95. (In Russ.)]. DOI: 10.57034/978-5-6048955-0-4-s4.
  30. McKeon G.P., Nagamine C.M., Felt S.A. Hamsters and Gerbils // Exotic Animal Laboratory Diagnosis. 2020. P. 113–128.
  31. Fisher P.G. Exotic mammal renal disease: causes and clinical presentation // Veterinary Clinics: Exo­tic Animal Practice. 2006. Vol. 9. N. 1. P. 33–67. DOI: 10.1016/j.cvex.2005.10.004.
  32. McClure D.E. Clinical pathology and sample collection in the laboratory rodent // Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice. 1999. Vol. 2. N. 3. P. 565–590. DOI: 10.1016/S1094-9194(17)30111-1.
Received: 2023-04-20
Reviewed: 2023-06-01
Accepted for publication: 2023-08-15

You may be interested

NPO "Home of Pharmacy"

188663, Russia, Leningradskaya oblast', Vsevolozhskij rajon, g.p. Kuz'molovskij, Zavodskaya ulica, 3-245

© 2020 ООО «ИД «Русский врач»