Шимпанзе: результаты экспериментов, не применимые к людям

Венди Тэчер , доктор ветеринарии
Перевод Инны Ковалевой

В лабораториях США находятся приблизительно 2000 шимпанзе,(1) и еще около 100 ежегодно появляются на свет у содержащихся в неволе матерей. (2) Использование данного вида в качестве объекта экспериментов сопровождается многочисленными проблемами. Одна из них - это сокращение численности данных животных в естественной среде обитания. В американском законе об исчезающих видах шимпанзе рассматриваются как находящиеся под угрозой исчезновения. Несмотря на то, что в настоящее время действуют ограничения на ввоз из Африки живущих в естественных условиях шимпанзе, среди прочих, существуют опасения, что эти ограничения будут сняты из-за растущих потребностей фармацевтической промышленности. Это может представлять серьезную угрозу для выживания этого вида в естественной среде. По оценкам, на каждую отловленную шимпанзе, достигшую зарубежного пункта назначения, приходится 10 погибших в пути.(2)
Другой аргумент против их использования - это невыносимые страдания, которые доставляет им сама лабораторная среда. В дикой природе шимпанзе очень активны. Ежедневно они преодолевают расстояние до 7 - 8 миль3 и до 70% времени в день заняты добычей еды.(4) Кроме того, у шимпанзе существует чрезвычайно сложная социальная структура. Значительную часть времени они проводят в коллективе. Животные, которые годами находятся в изолированных клетках, лишены этой активности. Шимпанзе могут быть довольно энергичными и в пятьдесят лет.
Из-за множества различий в физиологии и анатомии людей и шимпанзе, эти животные являются плохой "моделью" для человека. Данные, полученные с участием данного вида, не могут безопасно экстраполироваться на людей.

СПИД
Исследователи заражают шимпанзе ВИЧ с 1984 года. Однако ни у одного из этих животных не проявились клинические признаки заболевания, несмотря на то, что их инфицировали несколькими различными штаммами вируса, изменяли медикаментами иммунную систему, вводили по специальным схемам препараты для разрушения клеток, которые, как полагают, являются наиболее активными в системе защиты организма от ВИЧ инфекции, инфицировали совместно с другими вирусами, которые, как предполагалось, помогают закрепиться ВИЧ. Исследователи даже вводили ВИЧ-инфицированную мозговую ткань человека непосредственно в мозг шимпанзе, но все безрезультатно.(5)
В зараженных особях данного вида ВИЧ не воспроизводится должным образом. Очевидно, так происходит благодаря более высокому фоновому количеству(5) и более сильному пролиферативному ответу (6) Т8 лимфоцитов шимпанзе, а также более низкому соотношению Т4 и Т8 клеток, (7) по сравнению с клетками крови человека. Т4-клетки играют основную роль в большинстве иммунных ответов, включая клеточноопосредованную и антительную защиту. У ВИЧ-инфицированных людей Т4-клетки поражаются в первую очередь.8 Т8-клетки считаются супрессорами клеток Т4.(5)
Т-лимфоциты играют ключевую роль в защите организма от болезнетворных микроорганизмов с помощью клеточноопосредованного иммунного ответа. Хотя у некоторых шимпанзе после ВИЧ-инфицирования может наблюдаться некоторое снижение уровня Т4-лимфоцитов,(9) оно не столь значительно, как у зараженного человека. (10) У последнего это снижение может иметь аутоиммунную причину, поскольку кровь ВИЧ-инфицированных пациентов содержит Т-лимфоциты, убивающие неинфицированные Т4 лимфоциты в культуре. У ВИЧ-инфицированных обезьян эти клетки-"убийцы" не обнаруживаются.(11)
Антитела шимпанзе также сильнее реагируют на ВИЧ. В-лимфоциты ВИЧ-инфицированных обезьян производят большее количество антител, чем у большинства зараженных людей, разрушая инфицированные клетки на ранней стадии заболевания. У ВИЧ-инфицированных людей такая способность к разрушению клеток антителами не обнаруживается ни на одной из стадий заболевания.(6) Более того, у людей непосредственно перед клиническим проявлением заболевания, наблюдается снижение уровня антител; у шимпанзе этого не происходит.(12) Возможно, благодаря иммунной системе этих животных, ВИЧ у них обнаруживается только в клетках крови за очень редким исключением,(5) в то время как у человека, он находится в свободной форме в плазме крови.
Иммунная система шимпанзе и человека сильно различается, из чего, прежде всего, следует, что использовать этих животных в качестве моделей для человеческого СПИДа нецелесообразно. Кроме того, помимо, внутренних клеточных различий, некоторые авторы отмечают, что стрессы, связанные с содержанием в неволе, могут изменить уровень энзимов, что делает экспериментальные данные недостоверными .(13)
Другим результатом изучения СПИДа на шимпанзе является растущее число зараженных животных, которые больше не нужны исследователям, но на свободу быть выпущены не могут. Чтобы содержать их оставшееся время, необходимо изыскивать большие ресурсы. Стоимость содержания одной шимпанзе в течение всей жизни оценивается в 250 000 долларов.(14)

Гепатит B
Шимпанзе также используются в экспериментах по исследованию гепатита. Они становятся здоровыми носителями вируса этого заболевания. У них наблюдаются микроскопические свидетельства инфекции в клетках печени, но не бывает типичных для человека ярких клинических признаков заболевания.(15) У этих животных, в отличие от человека, не регистрируется преобладание инфекции у мужских особей. Люди, являющиеся носителями вируса (у которых вирус обнаруживается, но клинические признаки заболевания отсутствуют, при этом отклонения в печеночных ферментах незначительны или их вообще нет) впоследствии могут заболеть гепатитом, а шимпанзе-носители - нет. Также, в отличие от людей, шимпанзе, являющиеся носителями гепатита В, продолжают продуцировать вирус.(16)
По сравнению с человеком, у этих животных менее изменчив один из печеночных ферментов. Уровень гамма глутаминтрансферазы (ГГТ), который используется для определения степени повреждения печени при гепатите, различается между особями шимпанзе на 17% меньше. Таким образом, исследования по определению связи уровня ГГТ с заболеванием печени, проведенные на людях, более подвержены влиянию этой изменчивости, чем исследования на обезьянах.(17)

Атеросклероз
Исследователи провели множество экспериментов, пытаясь вызвать у шимпанзе заболевания кровеносных сосудов, связанные с высоким уровнем холестерина в крови. Однако у животных, рацион которых включал большое количество жиров, повышался только холестерин бета-липопротеинов, а у человека и альфа-липопротеинов тоже.(18)

Ортопедия
Скелет шимпанзе сильно отличается от человеческого. Тем не менее, этих животных иногда используют для моделирования анатомии и локомоции человека. Позвонки шейного отдела позвоночника у данных животных намного длиннее. Кроме того, у половины из них отсутствуют отверстия поперечных отростков (боковые отверстия). Среди людей их отсутствие наблюдается только у 3%. Крестец шимпанзе, который служит основанием спинного позвоночника, имеет большее среднее количество сегментов; кроме того, он уже. По сравнению с размером головы новорожденного, у животных данного вида таз намного длиннее, а родовые пути значительно больше, чем у человека.(19) У людей и шимпанзе различается мышечная и скелетная анатомия суставов, например, плечевых. Учитывая размер, эти животные обладают гораздо большей силой, по сравнению с людьми. Как правило, они используют передние конечности для передвижения и по земле, и по деревьям, разумеется, в отличие от человека. Наличие на лопатках шимпанзе впадин или углублений большего размера позволяет крепиться большим мышцам, которые используются, чтобы взбираться вверх.(20)
Кроме того, у двух видов различаются длинные трубчатые кости. Люди имеют более длинные ноги, чем шимпанзе, в связи с чем их бедра (бедренные кости) намного длиннее плеч (плечевых костей). У шимпанзе эти две кости имеют приблизительно одинаковой длину. По сравнению с человеком, у этого вида животных лучевая кость более длинная, чем плечевая. За исключением лучевой и локтевой костей, кости передних конечностей шимпанзе тяжелее, а кости нижних конечностей тоньше, чем у человека. Коленная чашечка у людей также имеет относительно большие размеры, что отражает наше вертикальное положение.(19)

Расположение зубов
У шимпанзе отличается и последовательность развития. Зубы у них прорезываются в другом порядке.(21) У людей, постоянные зубы прорезываются одновременно с закрытием пластинки роста. У шимпанзе пластинки роста остаются открытыми даже после вырастания постоянных зубов. Однако, швы черепа закрываются у них раньше, чем у человека.(19) Также, шимпанзе имеют гораздо большие клыки, чем человек.

Деятельность почек
Базальная мембрана почек у шимпанзе не такая толстая, как у человека. Она является частью фильтрационного барьера между кровью и фильтратом, который в результате становится мочой. У здоровых шимпанзе подоциты - клетки, располагающиеся за базальной мембраной, - могут частично объединяться. У людей, такое объединение происходит только при наличие заболевания.(22) По сравнению с размером тела, почки детенышей шимпанзе растут не так быстро как почки человеческих детей.(23)

Репродукция
По сравнению с людьми, у данного вида животных более высокая сывороточная концентрация релаксина (гормон, который подготавливает родовые пути к родам) наблюдается как во время беременности, так и во второй половине (фаза лютеинизации) менструального цикла. Эти различия могут быть связаны с длиной менструального цикла: у шимпанзе он длиннее (в среднем 36 дней), чем у женщин (28 дней). Это объясняется более продолжительной фолликулярной стадией.24 В отличие от людей, половая восприимчивость у данного вида длится только во время эструса. Шимпанзе вынашивают детей 225 дней, а женщины - 280. Первые менструации у животных данного вида наступают в 9 лет.(25) По мере старения, их частота снижается. Однако, полное прекращение менструаций было отмечено только у одной обезьяны. Таким образом, менопауза у шимпанзе отличается от менопаузы у женщин, менструальный период у которых, наоборот, заканчивается довольно резко.(26)

Повышенное кровяное давление
У шимпанзе значения кровяного давления не варьируют в зависимости от полового признака, а у женщин до менопаузы кровяное давление ниже, чем у мужчин.(27)

Другие отличия
В норме, шимпанзе сильно различаются по размеру. Взрослые особи могут весить от 20 до 80 килограмм. Кожа этих животных тоже значительно отличается от нашей. Их сальные железы (которые обеспечивают коже водоотталкивающие свойства) недоразвиты, и очень часто не содержат гранулы гликогена, которые в изобилии имеются во всех сальных железах человека. Апокринные потовые железы, которые у людей находятся только в подмышечной и генитальной области, у шимпанзе распределены по большей части тела. У людей отсутствуют синусовые волосяные фолликулы ("осязательные волоски"), которые имеются в бровях, губах и подбородке шимпанзе.(28)
Эти существенные различия и определяют основные проблемы, связанные с использованием шимпанзе в качестве моделей для человеческих заболеваний. К ним относятся не только недостоверность данных, полученных с участием этим животных, но и ускорение сокращения их численности из-за продолжающегося использования.

References
1. Cantor D. Items of property. In: Cavalieri P, Singer P, eds. The great ape project. London: Fourth Estate Limited, 1993:280-90.
2. Prince AM, Moor-Jankowski J, Eichberg JW, et al. Chimpanzees and AIDS research. Nature l988;333:513.
3. Bourne GH. Nutrition and diet of chimpanzees. In: Bourne GH, ed. The chimpanzee: a series of volumes on the chimpanzee. Vol.4. Basel, Switzerland: S Karger AG,1971;373-400.
4. Goodall J. The chimpanzees of Gombe. Cambridge,MA: Belknap Press of Harvard University Press,1986;241.
5. Nara P, Hatch W, Kessler J, Kelliher J, Carter S. The biology of human immunodeficiency virus-1 IIIB infection in the chimpanzee: in vivo and in vitro correlations. J Med Primatol 1989;l8:343-55.
6. Fultz PN, McClure HM, Swenson RB, Anderson DC. HIV infection of chimpanzees as a model for testing chemotherapeutics. Intervirology 1989;30(suppl):51-8.
7. Lusso P, Markham PD, DeRocco SE, Galto RC. In vitro susceptibility of T lymphocytes from chimpanzees (Pan troglodytes) to human herpes virus 6 (HHV-6): a potential animal model to study the interaction between HHV-6 and human immunodeficiency virus type 1 in vivo. J Virology l990;64(6):2751-8.
8. Reiss P, Lange JMA. Human immunodeficiency virus infection: perspectives and challenges. In: Schellekens H, Horzinek MC, eds. Animal models in AIDS. Amsterdam: Elsevier Science Publisher BV, 1990;2: 7-40.
9. Alter HJ, Eichberg JW, Masur H, Saxinger WC, Gallo R, Macher AM, et al. Transmission of HTLV-III infection from human plasma to chimpanzees: an animal model for AIDS. Science 1984;226:549-52.
10. Ward RHR, Capon DJ, Jett CM, et al. Prevention of HIV-1 IIIB infection in chimpanzees by CD4 immunoadhesin. Nature 1991;352:434-6.
11. Zarling JM, Ledbetter JA, Sias J, et al. HIV-infected humans, but not chimpanzees, have circulating cytotoxic T lymphocytes that lyse uninfected CD4+ cells. J Immunology 1990;144(8):2992-8.
12. Goudsmit J, Smit L, Krone WJA, et al. IgG response to human immnodeficiency virus in experimentally infected chimpanzees mimics the IgG response in humans. J Infectious Diseases 1987;155(2):327-31.
13. Moor-Jankowski J, Mahoney CJ. Chimpanzees in captivity: humane handling and breeding within the confines imposed by medical research and testing. J Med Primatol 1989;18:1-26.
14. Rowan AN, Moore DE. Summary proceedings of a workshop on the care and husbandry of captive chimpanzees. Tufts Center for Animals and Public Policy, Tufts School of Veterinary Medicine, N. Grafton, MA. May 1990;Report number 6:32.
15. Ponzetto A, Negro F, Popper H, et al. Serial passage of hepatitis delta virus in chronic hepatitis B virus carrier chimpanzees. Hepatology l988;8(6):1655-61.
16. Thung SN, Gerber MA, Purcell RH, London WT, Mihalik KB, Popper H. Chimpanzee carriers of hepatitis B virus. Am J Pathol 1981;105(3):328-32.
17. Valenza FP, Muchmore E. The clinical chemistry of chimpanzees: II. gamma glutamyl transferase levels in hepatitis studies. J Med Primatol 1985;l4:305-15.
18. Howard AN, Blaton V, Vandamme D, Landschoot NV, Peeters H. Lipid changes in the plasma lipoproteins of baboons given an atherogenic diet. Part 3. Atherosclerosis 1972;16:257-72.
19. Schultz AH. The skeleton of the chimpanzee. In: Bourne GH, ed. The chimpanzee: a series of volumes on the chimpanzee. Vol.l. Basel, Switzerland: S Karger AG,l969;50-103.
20. Larson SG, Stem JT. EMG of scapulohumeral muscles in the chimpanzee during reaching and "arboreal" locomotion. Am J Anatomy 1986;176:171-90.
21. Kuykendall KL, Mahoney CJ, Conroy GC. Probit and survival analysis of tooth emergence ages in a mixed-longitudinal sample of chimpanzees (Pan troglodytes). Am J Physical Anthropology 1992;89:379-99.
22. Tisher CC. Morphology of the chimpanzee kidney: a comparison with man. In: Bourne GH, ed. The chimpanzee: a series of volumes on the chimpanzee. Vol.2. Basel, Switzerland: S Karger AG, 1970;26-68.
23. Gagnon JA. Renal function in the chimpanzee. In: Bourne GH, ed. The chimpanzee: a series of volumes on the chimpanzee. Vol.2. Basel, Switzerland: S Karger AG, 1970;69-99.
24. Steinetz BG, Randolph C, Mahoney CJ. Serum concentrations of relaxin, chorionic gonadotropin, estradiol-17B, and progesterone during the reproductive cycle of the chimpanzee (Pan troglodytes). Endocrinology 1992;130(6):3601-7.
25. Mueller WF, Coulston F, Korte F. The role of the chimpanzee in the evaluation of the risk of foreign chemicals to man. Regul Toxicol Pharmacol 1985;5:182-9.
26. Gould KG, Flint M, Graham CE. Chimpanzee reproductive senescence: a possible model for evolution of the menopause. Maturitas l981;3:157-66.
27. Eichberg JW, Shade RE. "Normal" blood pressure in chimpanzees. J Med Primatol 1987;16:317-21.
28. Ford DM, Perkins EM. The skin of the chimpanzee. In: Bourne GH, ed. The chimpanzee: a series of volumes on the chimpanzee. Vol.3. Basel, Switzerland: S Karger AG, 1970;82-119.

Комитет врачей за ответственную медицину
http://www.pcrm.org/

Перевод с английского: Центр защиты прав животных "Вита"
http://www.vita.org.ru