Quantification of fecal estradiol and progesterone metabolites in Syrian hamsters (Mesocricetus auratus)

Abstract

Alternative methods to the utilization of laboratory animal blood and its by-products are particularly attractive, especially regarding hamsters due to their small size and difficulties in obtaining serial blood samples. Steroid hormone metabolite quantification in feces, widely used in studies of free-ranging or intractable animals, is a noninvasive, non-stressor, economical, and animal saving technique which allows longitudinal studies by permitting frequent sampling of the same individual. The present study was undertaken to determine the suitability of this method for laboratory animals. Estradiol and progesterone metabolites were quantified by radioimmunoassay in feces of intact, sexually mature female Syrian hamsters during the estrous cycle (control) and in feces of superovulated females. Metabolites were extracted by fecal dilution in ethanol and quantified by solid phase radioimmunoassay. Median estrogen and progesterone concentrations were 9.703 and 180.74 ng/g feces in the control group, respectively. Peaks of estrogen (22.44 ± 4.54 ng/g feces) and progesterone (655.95 ± 129.93 ng/g feces) mean fecal concentrations respectively occurred 12 h before and immediately after ovulation, which is easily detected in this species by observation of a characteristic vaginal postovulatory discharge. Median estrogen and progesterone concentrations (28.159 and 586.57 ng/g feces, respectively) were significantly higher in superovulated animal feces (P < 0.0001). The present study demonstrated that it is possible to monitor ovarian activity in Syrian hamsters non-invasively by measuring fecal estradiol and progesterone metabolites. This technique appears to be a quite encouraging method for the development of new endocrinologic studies on laboratory animals.

Validação de um radioimunoensaio para a quantificação de metabólitos fecais de testosterona em hamster Sírio (Mesocricetus auratus)

“…Este resultado está de pleno acordo com o ritmo circadiano da produção de testosterona relatado na literatura para o hamster macho (Vaughan et al 1994). Na mesma espécie, prazos de 5 a 25 horas foram relatados para metabolização e excreção de esteróides ovarianos (Chelini et al 2005) e de 20 horas para o aparecimento nas fezes dos machos do sinal da elevação dos níveis de glicocorticóides em resposta a um desafio por ACTH (Chelini et al 2010).…”

“…A investigação dos mecanismos fisiológicos subjacentes ao comportamento supõe muitas vezes o monitoramento das flutuações hormonais nos indivíduos envolvidos. Em se tratando de hormônios esteróides, méto-dos não invasivos como a quantificação de metabólitos fecais são cada vez mais usados em lugar das tradicionais dosagens sanguíneas, não somente para espécies selvagens de difícil manejo como também em animais de porte muito reduzido como os roedores de laboratório (Chelini et al 2005, Chelini et al 2006, Lepschy et al 2007, Dias et al 2008, Touma et al 2009). Não exigindo nem anestesia, nem manipulação dos animais, estas técnicas não causam, per se, nenhum estresse adicional, podendo ser usadas em animais nos quais uma coleta de sangue poderia causar sérios danos, como fêmeas gestantes ou filhotes.…”

“…Estudos anteriores já mostraram que é possível monitorar a função ovariana da fêmea de hamster através da quantificação dos metabólitos fecais de estradiol e de progesterona (Chelini et al 2005), assim como a resposta adrenocortical ao estresse tanto de machos como de fê-meas analisando nas fezes os metabólitos de glicocorticóides (Chelini et al 2010). Entretanto, não foi possível encontrar na literatura nenhuma validação, para o hamster, da dosagem de metabólitos fecais de testosterona.…”

Fecal Hormone Assay and Urinalysis of Pregnant Cattle

“…Pregnancy can also be determined by ultrasound or by measuring pregnancy related biochemical markers (Ropstad et al, 1998). Besides that, fecal hormone analysis is now widely used to monitor reproductive hormones in captive and free ranging wild life (Pereira et al, 2006) as well as in laboratory animals (Chelini et al, 2005). Thus this technique appears like an attractive noninvasive, inexpensive, alternative tool that avoids the stress effects related to blood sampling.…”

Excretion of Steroid Hormones in Rodents: An Overview on Species Differences for New Biomedical Animal Research Models

“…Likewise, Harper and Austad (2000) developed a noninvasive method for measuring adrenal activity in house mice, deer mice, and red-back voles (members of Muridae and Cricetidae families), as other authors did in old field mice (Cricetidae family; Good et al, 2003), in spiny mice (Acomys cahirinus; Muridade family) (Nováková et al, 2008;Frynta et al, 2009), in agouti and non-agouti deer mice (Peromyscus maniculatus; Cricetidae family) (Hayssen et al, 2002), and in Columbian ground squirrel (Sciuridae family) (Bosson et al, 2009). Similarly, although most of those authors did not perform a previous radioinfusion study, a noninvasive assessment proved to be useful also in different reproductive studies conducted in others small rodents (DeCantanzaro et al, 2003;Kuznetzov et al, 2004;Cavigelli et al, 2005;Chelini et al, 2005). In mice, corticosterone and testosterone are excreted mainly by feces.…”