Fehlerquellen in Tierversuchen: Verzerrung der Resultate des Elevated-plus-maze-Tests durch die Erwartungen von Beobachtern unterschiedlichen Geschlechts sowie deren Einfluss auf das Stressverhalten männlicher und weiblicher Mäuse

 

Chemie | Biochemie | Medizin

 

Kalila Hörler, 2001 | Seengen, AG

 

Das Ergebnis eines Tierversuches kann durch verschiedene Faktoren verfälscht werden, was die Belastung der Tiere nicht mehr rechtfertigen würde. In dieser Arbeit wurden drei potenzielle Fehlerquellen des Elevated-plus-maze-Tests untersucht: die Erwartung der Beobachter, deren Geschlecht und das Geschlecht der Mäuse. Dafür wurde zehn Männern und zehn Frauen aufgetragen, den Stress von je zwei männlichen und zwei weiblichen Mäusen zu messen, wovon die Hälfte angeblich zuvor einen Tierversuch erlebt hatte. Die Differenz zwischen Probandendaten und Realwerten fiel je nach Erwartung der Probanden unterschiedlich aus, wobei signifikante Abweichungen immer auf die Frauen zurückzuführen waren. Bei weiblichen Mäusen wurde häufiger signifikant abgewichen. Das tatsächliche Stressverhalten der Mäuse schien hingegen nicht von den Geschlechtern abhängig zu sein.

Fragestellung

Nicht nur Tiere, sondern auch Material, Personal und Zeit werden mit einem Tierversuch verschwendet, dessen Daten nicht aussagekräftig sind. Bei der Bewilligung von Tierversuchsanträgen wird in der Schweiz jedoch kaum darauf geachtet, ob genügend Massnahmen ergriffen werden, die eine Verfälschung der Resultate verhindern. In dieser Studie wurde der Einfluss dreier möglicher Verzerrungsfaktoren auf die Resultate des Elevated-plus-maze-Tests (EPM), mit dem der Stress von Mäusen gemessen wird, analysiert. Die Frage war, ob die Messgenauigkeit der Probanden von ihrer Erwartung, ihrem Geschlecht oder dem Geschlecht der Mäuse abhängig war. Zudem wurde untersucht, ob das tatsächliche Stressverhalten der Mäuse von ihrem Geschlecht oder dem Geschlecht der Probanden beeinflusst wurde.

Methodik

Zehn männliche und zehn weibliche Probanden erhoben die Open Arm Time (OAT) und die Head Dip Number (HDN) von je zwei männlichen und zwei weiblichen Mäuse in einem EPM. Dabei waren sie bei der Hälfte ihrer Mäuse davon überzeugt, dass diese durch einen Tierversuch gestresst worden waren, was jedoch nicht stimmte. Die Daten der männlichen und weiblichen Probanden wurden anschliessend mit den Realwerten verglichen, die von der Software EthoVision (OAT) oder den verblindeten Autorinnen (HDN) ermittelt worden waren. Mit t-Tests wurde untersucht, in welchen Fällen die Abweichung der Probandendaten von den Realwerten signifikant (P ≤ 0,05) war.

Ergebnisse

Ohne Erwartung an den Stress der Mäuse, was im Trainingsvideo der Fall war, wichen die männlichen und weiblichen Probanden nicht von den Realwerten ab. Unter Erwartung einer nicht gestressten Maus wichen die Probanden bei der OAT nicht ab (P = 0,0870), bei der HDN aber schon (+ 21,78 %, P = 0,0164), wogegen bei den angeblich gestressten Mäusen die Probanden bei der OAT abwichen (+ 4,49 %, P = 0,0302) und bei der HDN nicht (P = 0,0658). In beiden Fällen waren die Differenzen auf die Frauen zurückzuführen. Die Männergruppe wich nie signifikant ab. Bei weiblichen Mäusen wurde häufiger abgewichen. Weder die reale OAT noch die reale HDN wurde vom Geschlecht der Probanden oder der Mäuse beeinflusst.

Diskussion

Die vermehrte Abweichung bei weiblichen Mäusen ist vermutlich auf deren physiologisch bedingte erhöhte Aktivität zurückzuführen. Die Tatsache, dass nur die weiblichen Probanden signifikant von der realen HDN abweichen, diese aber von zwei Frauen festgelegt worden ist, bedeutet entweder, dass die Autorinnen durch ihr Training und die Verblindung die Realwerte objektiv festgelegt haben oder dass die ungenauere Auswertung der Frauen nicht mit ihrem Geschlecht zusammenhängen kann. Es wäre denkbar, dass stattdessen die Tageszeit für die Abweichung verantwortlich ist, denn aus verschiedenen Gründen fanden die Experimente der Frauen immer vor denjenigen der Männer statt. Es wäre wichtig, diese Frage weiterzuverfolgen, denn falls die Uhrzeit wirklich einen signifikanten Einfluss auf die Datenauswertung hat, würde dies auf eine weitere, unentdeckte Fehlerquelle hinweisen.

Schlussfolgerungen

Auch wenn noch einige Fragen abzuklären sind, suggeriert diese Studie, dass die Resultate des Elevated-plus-maze-Tests durch die Erwartung der datenauswertenden Personen, deren Geschlecht oder das Geschlecht der Mäuse erheblich beeinflusst werden können. Wahrscheinlich zeigt sich dieser Effekt nicht nur beim EPM, sondern
auch bei anderen Tierversuchen. Es wäre also wichtig, bei der Bewilligung von Tierversuchsanträgen konsequent Massnahmen gegen diese Verzerrungsfaktoren zu ergreifen.

 

 

Würdigung durch den Experten

Dr. Markus Niessen

Der Nutzen von Tierversuchen muss in vertretbarem Verhältnis zum Leiden der Versuchstiere stehen und daher müssen Tierversuche so geplant und durchgeführt werden, dass Resultate daraus aussagekräftig sind. Frau Kalila Hörler zeigt in ihrer Arbeit, dass gemessenes Stressverhalten von Mäusen im Elevated Plus Maze durch die Erwartungshaltung der Beobachtenden beeinflusst wird: Deshalb sollten Bewilligungsverfahren für Tierversuche die Qualität des Versuchsaufbaus einbeziehen. Die Arbeit zeugt vom grossen Engagement und Organisationstalent und analytischen Denken der Autorin.

Prädikat:

hervorragend

Sonderpreis Weizmann Institut – International Summer Science Institute (ISSI)

 

 

 

Alte Kantonsschule Aarau
Lehrer: Dr Stephan Girod