Intravitreal Injection of Normal Saline Induces Retinal Degeneration in the C57BL/6J Mouse

Purpose: To investigate the adverse effect of intravitreal injection of normal saline (NS) and phosphate buffered saline (PBS) in mouse eyes.

Methods: NS or PBS was injected intravitreally into C57BL/6J mouse eyes. Retinal lesions were monitored by fundus imaging, spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT), and histological investigations. Retinal immune gene expression was determined by real-time polymerase chain reaction (PCR). The toxic effect of NS and PBS or retinal protein from NS- or PBS-injected eyes on retinal pigment epithelium (RPE) was tested in B6-RPE-07 mouse RPE cell cultures.

Results: Intravitreal injection of NS dose-dependently induced localized retinal lesion in mice. Histological investigations revealed multiple vacuoles in photoreceptor outer segments and RPE cells. The lesions recovered over time and by 3 weeks post injection the majority of lesions vanished in eyes receiving 1 μl NS. Inflammatory genes, including TNF-α, IL-1β, IL-6, iNOS, and VEGF were upregulated in NS injected eyes. Intravitreal injection of PBS did not cause any pathology. The treatment of B6-RPE07 cells with 30% PBS or 30% NS did not affect RPE viability. However, incubation of 1-μg/ml retinal protein from NS-injected eyes, but not PBS-injected eyes induced RPE cell death.

Conclusion: NS is toxic to the C57BL/6J mouse retina and should not be used as a vehicle for intraocular injection. PBS is not toxic to the retina and is a preferred vehicle.

Translational Relevance: NS is not a physiological solution for intraocular injection in the C57BL/6J mice and questions its suitability for intraocular injection in other species, including human.

Cambios en la ultraestructura espermática en ratones híbridos (C57BL X CDI) F1 tratados con etilmetano sulfato

Tesis (Maestría en Ciencias, con especialidad en Morfología) U.A.N.L.

Evaluación histológica, histoquímica y ultraestructural del efecto inducido en el músculo esquelético por las células TC-1 implantadas en ratones C57BL

Tesis (Maestría en Ciencias con Orientación Terminal en Morfología) UANL, 2011.

Avaliação do potencial terapêutico de inibidores da Galectina-3 em modelo experimental de lesão hepática crônica

As lesões crônicas do fígado são resultantes de agressões persistentes, onde a desorganização e destruição do tecido podem desencadear processos de regeneração e fibrose. Para que a integridade e homeostase do órgão sejam restauradas, várias vias intracelulares e intercelulares são ativadas. Uma delas é a através da liberação de moléculas pró-fibrogênicas, a exemplo da lectina solúvel bgalactosídea, a galectina-3 (Gal-3). A alta expressão dessa lectina tem sido associada a fibrogênese no fígado. A descoberta de moléculas capazes de se ligar à Gal-3 e inibir a sua ação são importantes no desenvolvimento de terapias antifibrosantes. A pectina cítrica modificada (PCM) e a N-acetilactosamina (LacNAc) demonstraram ação benéfica no tratamento de doenças fibróticas, incluindo renais e cardíacas, contudo, pouco se sabe sobre suas eficácias na fibrose hepática. Diante disso, o objetivo deste estudo foi investigar os efeitos das administrações da PCM e LacNAc quanto aos níveis de Gal-3 e fibrose em modelo experimental de lesão hepática crônica. Inicialmente, a fibrose hepática foi induzida em camundongos C57BL/6 pela administração de tetracloreto de carbono a 20 por cento diluído em azeite de oliva. Grupos de camundongos com dois ou quatro meses de lesão foram tratados com PCM (1 por cento e 5 por cento, fornecida ad libitum) e com LacNAc, por via intraperitoneal. Adicionalmente, camundongos knockouts para o gene da Gal-3 (Gal-3-/-) foram utilizados como um controle. Subsequentemente às intervenções, análises morfométricas, bioquímicas, imunológicas e de biologia molecular foram realizadas. Na análise morfométrica, não se verificou alteração no percentual de tecido fibroso entre os grupos tratados com PCM (1 por cento e 5 por cento) ou LacNAc quando comparados com seus respectivos controles, o que foi confirmado pela dosagem dos níveis de hidroxiprolina. Adicionalmente, não foi observada alteração dos níveis de Gal-3, MMP-9 e TIMP-1 após tratamento com os inibidores. Os resultados obtidos indicaram que a PCM e a LacNAc não foram capazes de inibir a Gal-3 no fígado, e portanto, não interferiram na deposição de tecido fibroso nesse modelo experimental

Early metabolic adaptation in C57BL/6 mice resistant to high fat diet induced weight gain involves an activation of mitochondrial oxidative pathways

We investigated the short-term (7 days) and long-term (60 days) metabolic effect of high fat diet induced obesity (DIO) and weight gain in isogenic C57BL/6 mice and examined the specific metabolic differentiation between mice that were either strong-responders (SR), or non-responders (NR) to weight gain. Mice (n = 80) were fed a standard chow diet for 7 days prior to randomization into a high-fat (HF) (n = 56) or a low-fat (LF) (n = 24) diet group. The (1)H NMR urinary metabolic profiles of LF and HF mice were recorded 7 and 60 days after the diet switch. On the basis of the body weight gain (BWG) distribution of HF group, we identified NR mice (n = 10) and SR mice (n = 14) to DIO. Compared with LF, HF feeding increased urinary excretion of glycine conjugates of β-oxidation intermediate (hexanoylglycine), branched chain amino acid (BCAA) catabolism intermediates (isovalerylglycine, α-keto-β-methylvalerate and α-ketoisovalerate) and end-products of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) metabolism (N1-methyl-2-pyridone-5-carboxamide, N1-methyl-4-pyridone-3-carboxamide) suggesting up-regulation of mitochondrial oxidative pathways. In the HF group, NR mice excreted relatively more hexanoylglycine, isovalerylglycine, and fewer tricarboxylic acid (TCA) cycle intermediate (succinate) in comparison to SR mice. Thus, subtle regulation of ketogenic pathways in DIO may alleviate the saturation of the TCA cycle and mitochondrial oxidative metabolism.

The role of endothelin pathway in modulation of airway reactivity to methacholine in C57Bl/6 and BALB/c mice

Endothelin peptides have been shown to increase cholinergic neurotransmission in the airway. Genetic differences in airway responsiveness to methacholine where reported in mice. The present study compared the airway reactivity to methacholine in C57Bl/6 and BALB/c mice, the involvement of endothelin on this reactivity and endothelin levels in lung homogenates. Whole airway reactivity was analyzed by means of an isolated lung preparation where lungs were perfused through the trachea with warm gassed Krebs solution at 5 ml/min, and changes in perfusion pressure triggered by methacholine at increasing bolus doses (0.1-100 mu g) were recorded. We found that the maximal airway response to methacholine was much greater in C57Bl/6 than in BALB/c (Emax 34 +/- 2 vs 12 +/- 1 cmH(2)O, respectively). Bosentan (mixed endothelin A/B receptor antagonist; 10 mg/kg, i.p., 30 min before sacrifice) reduced lung responsiveness to methacholine in C57Bl/6 (58% at EC50 level) but had no effect in BALB/c mouse strain. This effect seems to be mediated by the endothelin ETA receptor since it was significantly reduced by the selective endothelin ETA receptor antagonist, BQ 123. Immunoreactive endothelin levels were higher in C57Bl/6 than in BALB/c lungs (43 5 vs 19 +/- 5 pg/g of tissue). In conclusion, airway reactivity to methacholine and lung endothelins content varies markedly between C57Bl/6 and BALB/c strains. Endothelins upregulate lung responsiveness to methacholine only in C57Bl/6, an effect achieved through the endothelin ETA receptor. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Angiotensin converting enzyme inhibition lowers body weight and improves glucose tolerance in C57BL/6J mice maintained on a high fat diet

The renin–angiotensin system (RAS) is functional within adipose tissue and angiotensin II, the active component of RAS, has been implicated in adipose tissue hypertrophy and insulin resistance. In this study, captopril, an angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitor that prevents angiotensin II formation, was used to study the development of diet-induced obesity and insulin resistance in obesity prone C57BL/6J mice. The mice were fed a high fat diet (w/w 21% fat) and allowed access to either water or water with captopril added (0.2 mg/ml). Body weight was recorded weekly and water and food intake daily. Glucose tolerance was determined after 11–12 weeks. On completion of the study (after 16 weeks of treatment), the mice were killed and kidney, liver, epididymal fat and extensor digitorum longus muscle (EDL) were weighed. Blood samples were collected and plasma analysed for metabolites and hormones. Captopril treatment decreased body weight in the first 2 weeks of treatment. Food intake of captopril-treated mice was similar to control mice prior to weight loss and was decreased after weight loss. Glucose tolerance was improved in captopril-treated mice. Captopril-treated mice had less epididymal fat than control mice. Relative to body weight, captopril-treated mice had increased EDL weight. Relative to control mice, mice administered captopril had a higher plasma concentration of adiponectin and lower concentrations of leptin and non-esterified fatty acids (NEFA). The results indicate that captopril both induced weight loss and improved insulin sensitivity. Thus, captopril may eventually be used for the treatment of obesity and Type 2 diabetes.

Differential effect of inbred mouse strain (C57BL/6, DBA/2, 129T2) on insulin secretory function in response to a high fat diet

The increasing production of genetically-modified mouse models has necessitated studies to determine the inherent physiological characteristics of commonly used mouse strains. In this study we examined insulin secretory function in response to an intravenous bolus of glucose or glucose plus arginine in anesthetized C57BL/6, DBA/2 and 129T2 mice fed either a control or high fat diet for 6 weeks. The results show that 129T2 mice had higher fasting plasma glucose levels and lower fasting plasma insulin levels compared with C57BL/6 and DBA/2 mice regardless of diet. Furthermore, 129T2 mice were glucose intolerant and secreted significantly less insulin in response to glucose and glucose plus arginine irrespective of diet compared with the other two strains of mice. DBA/2 mice hypersecreted insulin in response to glucose and glucose plus arginine compared with C57BL/6 and 129T2 mice. Moreover while first phase insulin secretion was appropriately increased in response to the high fat diet in C57BL/6 and 129T2 mice, this was not the case for DBA/2 mice. Mean islet area was decreased in response to a high fat diet in DBA/2 mice, while there was no dietary effect on the other two strains. This study highlights the inherent genetic differences that exist among seemingly normal strains of mice that are commonly used to make transgenic and knockout mice. Understanding these differences will provide researchers with the information to choose the appropriate genetic background on which to express their particular genetic alteration.

Alterações morfológicas em epitélio lingual de camundongos expostos ao Álcool Etílico a 40°GL

O álcool nunca foi apontado como um carcinógeno isoladamente, a literatura se refere ao álcool como um elemento que facilitaria a atuação de um carcinógeno ou um elemento que agiria em sinergia juntamente com o tabaco no desenvolvimento do câncer bucal. Buscando avaliar o papel do álcool como modificador da morfologia da mucosa da língua realizamos o experimento com 60 camundongos divididos em três grupos – Controle, Álcool Contínuo e Álcool Tópico – durante o período de um ano. Os animais do Grupo Álcool Contínuo seguiram com a alimentação normal tendo sido substituída a bebida por álcool a 40ºGL e os do Grupo Álcool Tópico recebiam aplicação tópica de álcool 40ºGL duas vezes por semana, simulando um consumo eventual. Através de amostras retiradas do dorso da língua, no início do experimento e depois a cada seis meses, fez-se a análise de alterações morfológicas no epitélio (espessura do epitélio, espessura da camada de ceratina, relação entre comprimento da camada basal e superficial e relação núcleo citoplasma das células do epitélio (camada basal e intermediária)). Através de análise estatística dos resultados verificamos alterações significativas em quase todos os itens avaliados. Concluímos que o álcool pode ser apontado como um agente modificador da morfologia da mucosa do dorso da língua quando ingerido ou aplicado topicamente.

Avaliação da expressão do PCNA em epitélio lingual de camundongos submetidos à ingestão e aplicação tópica de alcool à 40°GL

Com o objetivo de avaliar o efeito da ação local e sistêmica do álcool na proliferação celular, realizou-se um experimento com sessenta camundongos divididos em três grupos de vinte, durante um ano. Um grupo ingeria álcool a 40ºGL (Graduação Alcoólica de Gay-Lussac) em substituição à água durante todo o período do experimento, outro grupo recebia aplicações tópicas de álcool a 40ºGL no dorso da língua duas vezes por semana e o terceiro grupo foi o controle. A quantificação da proliferação celular considerou as células positivas para a evidenciação do PCNA (Antígeno Nuclear de Proliferação Celular), pela técnica imunohistoquímica. Foram consideradas as células das camadas basal e intermediária do epitélio lingual. A contagem foi realizada em três momentos do trabalho; antes dos animais serem submetidos ao álcool a 40ºGL, aos seis e aos doze meses, fazendo comparações entre os grupos e intra grupos. Nos resultados observou-se que aos doze meses de experimento, houve aumento da proliferação celular na camada intermediária no epitélio do grupo que ingeria álcool continuamente (p =0,01). Os grupos controle e de aplicação tópica não mostraram diferenças significativas na proliferação celular em momento algum do trabalho. Com isso, concluiu-se que o efeito do álcool na promoção da proliferação celular, neste experimento, é devido a sua ingestão contínua e acontece em períodos acima de 6 meses.

Caracterização de células-tronco mesenquimais de camundongos normais e do modelo murino de MPS I

Existe um interesse crescente pelo controle das condições de cultivo necessárias para a expansão de células-tronco de indivíduos adultos devido ao grande potencial para o desenvolvimento de pesquisa básica e de aplicações terapêuticas apresentado pelas mesmas. Atualmente, a literatura apresenta poucos trabalhos que detalhem a biologia da célula-tronco mesenquimal (MSC) de camundongo, revelando a necessidade de estudos voltados para este tema. Quatro culturas de longa duração foram produzidas com células da medula óssea de camundongos normais e IDUA knock-out através de técnicas de cultivo relativamente simples. Estas culturas puderam ser mantidas por até 40 passagens, e demonstraram ser morfologicamente homogêneas. Células dessas culturas puderam ser induzidas a diferenciarem-se ao longo de vias de diferenciação adipogênica e osteogênica, e revelaram ser capazes de suportar o crescimento e a proliferação de células-tronco hematopoiéticas. Por apresentarem tais características funcionais, essas populações celulares foram operacionalmente definidas como MSCs. Quando o repertório de marcadores de superfície dessas células foi observado por meio de citometria de fluxo, verificou-se que elas eram positivas para Sca-1, CD29, CD44 e CD49e, e eram negativas para CD11b, CD13, CD18, CD19, CD31, CD45, CD49d e Gr-1 Este perfil de moléculas de superfície assemelha-se àquele descrito para a MSC humana, e indica ausência de contaminantes hematopoiéticos. Uma verificação preliminar da freqüência da MSC na medula óssea de camundongo foi realizada, trazendo a estimativa de que uma MSC está presente numa faixa de 11.000 – 27.000 células. Finalmente, os dados revelaram que não há diferenças imediatamente perceptíveis entre camundongos normais e do modelo murino de MPS I no tocante à MSC, o que indica que os trabalhos futuros visando à correção da deficiência de α-L-iduronidase neste modelo utilizando a MSC são viáveis. O estabelecimento da metodologia para o cultivo e expansão da MSC murina através de técnicas simples vem preencher uma lacuna existente no campo dos modelos experimentais animais, trazendo novas perspectivas para o desenvolvimento de estratégias de terapia celular/genética em modelos experimentais murinos.

Quantificação de AgNORs em epitélio lingual de camundongos submetidos à aplicação tópica e ingestão de etanol a 40° GL

O objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade proliferativa das células epiteliais da mucosa lingual de camundongos frente à ação do etanol a 40° GL, baseado na contagem e mensuração das áreas das AgNORs através da técnica de impregnação pela prata. Foram utilizados 32 camundongos com 2 meses de vida, divididos em três grupos. Os grupos controle e aplicação tópica receberam ração padrão e água comum, sendo o último submetido ainda a 2 aplicações tópicas semanais de 1ml de etanol a 40 °GL. No grupo ingestão a água foi substituída por etanol na mesma graduação alcoólica. Os animais foram biopsiados no centro do dorso da língua, no início, aos 6 e 12 meses de experimento, e as peças submetidas ao processamento de rotina para inclusão em parafina. Fizeram-se cortes histológicos de 4 µm submetidos à técnica de impregnação pela prata. Foram avaliadas a contagem e área das AgNORs de 50 células da camada basal e 50 da camada suprabasal. Os resultados foram comparados pelo teste da análise da variância (ANOVA) e teste post-hoc da mínima diferença significativa (LSD). Observou-se um aumento da média do número e da área das AgNORs na camada suprabasal aos 12 meses, no grupo ingestão (p < 0,05). Conclui-se que a ingestão de etanol a 40° GL provoca um aumento da proliferação celular na mucosa bucal.

Quantificação da apoptose em epitélio lingual de camundongos submetidos à ingestão e ação tópica do álcool etílico a 40°GL

O objetivo deste trabalho foi avaliar quantitativamente a apoptose em células epiteliais submetidas ao etanol. Para tanto, foram formados três grupos de 10 animais: Grupo I ingeria álcool a 40o GL em substituição a água, durante todo período experimental; Grupo II recebia aplicações tópicas de álcool a 40o GL na cavidade bucal, duas vezes por semana, simulando um consumo eventual; e Grupo III, dieta livre. Para a investigação das células apoptóticas, utilizou-se a técnica de TUNEL (Terminal deoxinucleotidil transferase Uracil Nick End Labeling). Foram analisadas as células das camadas basal, suprabasal e superficial do epitélio lingual, realizando comparações dentro dos mesmos grupos e entre os grupos. Através da análise estatística dos resultados, observou-se que, aos doze meses do experimento, houve aumento da apoptose na camada superficial do epitélio no grupo que ingeria álcool continuamente (p=0,03). Nos grupos controle e submetidos à aplicação tópica, não foram evidenciadas diferenças estatísticas significantes no índice de apoptose. Concluímos que a ingestão continuada do álcool aumenta o número de células em apoptose na camada superficial do epitélio lingual de camundongos, ao longo do tempo e leva a um comportamento epitelial, similar ao observado no epitélio senil.