Refining dosing by oral gavage in the dog: A protocol to harmonise welfare

Abstract

IntroductionThe dog is a frequently-used, non-rodent species in the safety assessment of new chemical entities. We have a scientific and ethical obligation to ensure that the best quality of data is achieved from their use. Oral gavage is a technique frequently used to deliver a compound directly into the stomach. As with other animals, in the dog, gavage is aversive and the frequency of its use is a cause for welfare concern but little research has been published on the technique nor how to Refine it. A Welfare Assessment Framework (Hall, 2014) was previously developed for use with the laboratory-housed dog and a contrasting pattern of behaviour, cardiovascular and affective measures were found in dogs with positive and negative welfare.MethodsUsing the framework, this study compared the effects of sham dosing (used to attempt to habituate dogs to dosing) and a Refined training protocol against a control, no-training group to determine the benefit to welfare and scientific output of each technique.ResultsOur findings show that sham dosing is ineffective as a habituation technique and ‘primes’ rather than desensitises dogs to dosing. Dogs in the control group showed few changes in parameters across the duration of the study, with some undesirable changes during dosing, while dogs in the Refined treatment group showed improvements in many parameters.DiscussionIt is recommended that if there is no time allocated for pre-study training a no-sham dosing protocol is used. However, brief training periods show a considerable benefit for welfare and quality of data to be obtained from the dogs' use.

Improving quality of science through better animal welfare: the NC3Rs strategy

“…The basic premise is that animals in a more negative emotional state are more likely to be 'pessimistic' when presented with an ambiguous stimulus (midway between two stimuli they have been trained to recognize as rewarding and non-rewarding) than animals in a more positive state, which display more opportunistic judgments. With NC3Rs funding, Mendl and Paul are developing an automated test of affective state in mice and rats, and other grant holders have successfully applied the cognitive bias approach to assess the emotional state of dogs, rhesus macaques and common marmosets [11][12][13] .…”

“…Previous winners for welfare-focused research with implications for scientific outcomes have been Laura Scullion Hall and collaborators, University of Stirling, for developing a framework for assessing the welfare of the laboratory beagle and validating refinements to the oral gavage dosing technique 11 ; Brianna Gaskill and Joseph Garner, Purdue and Stanford Universities, for their work investigating the importance of nesting material and ambient temperature for thermoregulation in mice 30 ; and Daniel Adams, University of California San Francisco, for taking inspiration from human orthopedics to develop a biocompatible, titanium head implant to reduce infection risk and improve welfare in monkeys undergoing brain recordings 31 .…”

Resistência à mudança: efeitos da administração e retirada do etanol

“…A escolha da administração via gelatina se deu por dois motivos: (1) para que se possa fazer uma comparação com os resultados da administração crônica feita no Experimento I e (2) o procedimento de gavagem é aversivo para os animais (Brown, et al, 2000;Hall, et al, 2015;Wallace, et al, 1990), existindo a 12 O protocolo proposto por Braconi, et al (2010) teve como objetivo descrever um procedimento de dependência de etanol em ratos. No presente Experimento, apenas parte do protocolo foi feito.…”

“…Tem sido documentado que o procedimento de gavagem é muito mais invasivo e estressante para o animal (Brown, et al, 2000;Hall, et al, 2015;Wallace, et al, 1990) Pohorecky, 1981, Pohorecky & Brick, 1988) que permitiria controlar a possível aversividade da técnica de gavagem e haveria (1) uma homogeneização do procedimento (no que diz respeito às possíveis diferenças entre autoadministração e heteroadministração -Brown, et al, 2000;Hall, et al, 2015;Mello 1976;Pohorecky, 1981); (2) continuaria com um delineamento de sujeito único e (3) se controlaria algumas dessas variáveis estranhas que podem levantar dúvidas quanto as afirmações de que seriam as diferenças maneiras de administração (aguda e crônica) que explicam a maior resistência no componente rico somente na Fase 1b Linha de base + ET agudo do presente estudo.…”

“…Na interrupção após o consumo agudo, observouse efeitos de maior perturbação no componente pobre no teste após 12 h, mas não após 36 h e o mesmo não foi visto após a administração crônica. Mesmo com as variáveis levantadas para melhor controle, como diferenças nas vias de administração (Brown, et al, 2000;Hall, et al, 2015;Mello 1976;Pohorecky, 1981) e aversividade da gavagem (Brown, et al, 2000;Hall, et al, 2015;Wallace, et al, 1990), ainda há a possibilidade dos resultados de retirada da droga como evento perturbador serem assistemáticos assim como os obtidos com há a administração da droga como evento perturbador (Cohen, 1989, Egli et al, 1992, Harper, 1999a, Pinskston, 2009 generalidade (e.g., Harper & McLean, 1992, Nevin, 1984. Assim, apesar das variáveis apontadas como importantes de serem investigadas, com uma replicação sistemática para dar força aos resultados obtidos, deve-se pontuar que apesar de uma vasta generalidade nos resultados obtidos com os mais diversos eventos perturbadores e da medida da resistência à mudança como proposta pelo momentum comportamental ser efetiva, existem especificidades que necessitam de cautela e de maiores investigações, salientando-se, portanto, o cuidado com a generalidade e verdade absoluta da teoria.…”