Mäusemütter im Fokus der 3R-Forschung

Im Jahr 2024 wurden in der Schweiz rund 926'000 Versuchstiere gezüchtet und etwa 217'000 für die Forschung importiert. Mehr als 80 Prozent davon waren Mäuse. Mit einem Anteil von zwei Dritteln sind die Nagetiere auch jene Tierart, die in der Schweiz am häufigsten eingesetzt wird – vor allem in der Grundlagenforschung.

Trotz ihrer zentralen Bedeutung ist relativ wenig über die Gesundheit und das Wohlbefinden weiblicher Zuchtmäuse bekannt. Christina Boyle, Gruppenleiterin am Institut für Veterinärphysiologie der Universität Zürich (UZH), bezeichnet diese Mäusemütter als «die stillen Arbeitspferde der Tierforschung». Laut der Forscherin zielen Zuchtpraktiken in erster Linie darauf ab, die Produktivität und Effizienz zu maximieren.

Die Idee, dieses Thema genauer zu erforschen, hatte Boyle vor etwa sieben Jahren. «Der Grossteil der 3R-Forschung konzentrierte sich darauf, das Wohlergehen der Nachkommen zu verbessern, die später zu Versuchstieren werden», sagt Boyle. «Ich hingegen begann, mir Gedanken über die Gesundheit der Mütter zu machen. Wir wollten verstehen, wie das Leben für Zuchtweibchen aussieht und wie sie mit den Anforderungen wiederholter Trächtigkeiten und Säugeperioden zurechtkommen.»

Bei Mäusen dauern Tragezeit und Laktationsperiode jeweils rund drei Wochen, sodass ein vollständiger Fortpflanzungszyklus rund sechs Wochen dauert. Diese Zyklen sind jedoch keine einfache Aufgabe: Kurz nach der Geburt tritt ein Weibchen in eine fruchtbare Phase ein, die als postpartaler Östrus bezeichnet wird. Ist ein Mäusemännchen anwesend, kann sie sich praktisch umgehend paaren und erneut trächtig werden. Das bedeutet, dass sie ihre neugeborenen Jungen säugt und gleichzeitig einen neuen Wurf austrägt.

Boyle leitet inzwischen seit dreieinhalb Jahren das Forschungsprojekt «Wie steht es eigentlich um die Gesundheit der Mäusemutter?» – eine gross angelegte explorative Studie im Rahmen des Nationalen Forschungsprogramms 79 «Advancing 3R – Tiere, Forschung und Gesellschaft». Das NFP 79 untersucht, wie die 3Rs – Ersatz, Reduktion und Verbesserung von Tierversuchen – in der Schweiz gestärkt werden können.

Gemeinsam mit Studierenden der Veterinär- und Biomedizin untersuchte Boyle weibliche Zuchtmäuse nach ein, zwei oder vier aufeinanderfolgenden Fortpflanzungszyklen mittels umfangreicher Verhaltens- und physiologischer Messungen. Dabei interessierte sie auch, wie die Mütter mit ihren Jungen umgehen, wie neugierig und aktiv sie sind. «Die erfahrensten Mütter sind weniger explorativ. Sie zögern eher, hinauszugehen und neue Umgebungen zu erkunden», sagt Boyle.

Abgesehen davon fanden die Forschenden keine Hinweise darauf, dass die Anzahl der Trächtigkeiten das mütterliche Verhalten beeinflusste. «Selbst nach mehreren Trächtigkeiten sind sie noch gute Mütter und bringen ihre Jungen zuverlässig ins Nest», so Boyle. Auch der Stresspegel, gemessen anhand der Stoffwechselprodukte des Stresshormons Kortikosteron in Kotproben, unterschied sich nicht zwischen einem, zwei oder vier Zyklen.

Analysiert wurde auch, wie sich das Körpergewicht der Weibchen entwickelt und ob sich Nahrungsaufnahme und Energieverbrauch verändern. So nahmen erfahrenere Mäusemütter zusätzlich an Gewicht zu und behielten es noch mehrere Wochen nach beendeter Laktation bei. Erwartungsgemäss war die Knochenmineraldichte verringert, da säugende Weibchen grosse Mengen an Kalzium für die Milchproduktion bereitstellen müssen. Der grösste Teil des Verlusts trat jedoch nach der ersten Trächtigkeit auf und verschlechterte sich mit weiteren Geburten nicht wesentlich. «Der Körper der weiblichen Maus reagiert eindeutig auf die Anforderungen der Fortpflanzung», sagt Boyle. «Aber die Mütter sind bemerkenswert widerstandsfähig – und es scheint ihnen recht gut zu gehen.»

Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass Mäusemütter aus dem Forschungsumfeld gesund sind, ein normales Verhalten zeigen und nicht unter erhöhtem Stress leiden. Um das Wohlergehen von Zuchtmäusen unter kommerziellen Bedingungen genauer zu untersuchen, arbeitet das Team an einer Folgestudie. «Anhand ausgeschiedener Zuchtweibchen untersuchen wir, was unter realen Bedingungen geschieht», hält Boyle fest.

In Zusammenarbeit mit der ETH Zürich analysieren die Forschenden zudem die Kortikosteronwerte im Kot der weiblichen Zuchttiere nach ein bis drei Fortpflanzungszyklen, vier bis sechs Zyklen und mehr als sechs Zyklen – die sogenannten «super breeder». Die Daten werden zeigen, ob der Stresspegel mit noch höherer Fortpflanzungsbelastung steigt. Untersucht wird auch die Fettmasse der Weibchen, um zu prüfen, ob die Gewichtszunahme auf erhöhtes Körperfett oder andere physiologische Veränderungen zurückzuführen ist.

Christina Boyles Projekt läuft im September aus. «Nun gilt es, die Ergebnisse zu verbreiten und mit den Zuchtbetrieben ins Gespräch zu kommen», sagt sie. So könnten Zuchtpraktiken gemeinsam weiterentwickelt und standardisiert werden. Für Boyle ist zentral: «Bevor wir etwas verbessern können, müssen wir die Ausgangslage klar definieren und die Auswirkungen gängiger Zuchtpraktiken verstehen.»