Embryo Mitochondrial DNA Depletion Is Reversed During Early Embryogenesis in Cattle

The extensive replication of mitochondria during oogenesis and the wide variability in mitochondrial DNA ( mtDNA) copy numbers present in fully grown oocytes indicate that mtDNA amount may play an important role during early embryogenesis. Using bovine oocytes derived from follicles of different sizes to study the influence of mtDNA content on development, we showed that oocytes obtained from small follicles, known to be less competent in developing into blastocysts, contain less mtDNA than those originating from larger follicles. However, because of the high variability in copy number, a more accurate approach was examined in which parthenogenetic one-cell embryos were biopsied to measure their mtDNA content and then cultured to assess development capacity. Contrasting with previous findings, mtDNA copy number in biopsies was not different between competent and incompetent embryos, indicating that mtDNA content is not related to early developmental competence. To further examine the importance of mtDNA on development, one-cell embryos were partially depleted of their mtDNA (64% +/- 4.1% less) by centrifugation followed by the removal of the mitochondrial-enriched cytoplasmic fraction. Surprisingly, depleted embryos developed normally into blastocysts, which contained mtDNA copy numbers similar to nonmanipulated controls. Development in depleted embryos was accompanied by an increase in the expression of genes (TFAM and NRF1) controlling mtDNA replication and transcription, indicating an intrinsic ability to restore the content of mtDNA at the blastocyst stage. Therefore, we concluded that competent bovine embryos are able to regulate their mtDNA content at the blastocyst stage regardless of the copy numbers accumulated during oogenesis.

Effect of somatic cell counts on lipolysis, proteolysis and apparent viscosity of UHT milk during storage

In this work, lipolysis, proteolysis and viscosity of ultra-high temperature (UHT) milk containing different somatic cell counts (SCC) were investigated. UHT milks were analysed on days 8, 30, 60, 90 and 120 of storage. Lipolysis as measured by free fatty acids increase, casein degradation and viscosity of UHT milk were not affected by SCC but increased during storage. A negative relationship was observed between SCC and casein as a percentage of true protein on the 120th day of storage, hence indicating that high SCC increases the proteolysis of UHT milk by the end of its shelf life.

Viable Calves Produced by Somatic Cell Nuclear Transfer Using Meiotic-Blocked Oocytes

Somatic cell nuclear transfer (SCNT) has had an enormous impact on our understanding of biology and remains a unique tool for multiplying valuable laboratory and domestic animals. However, the complexity of the procedure and its poor efficiency are factors that limit a wider application of SCNT. In this context, oocyte meiotic arrest is an important option to make SCNT more flexible and increase the number of cloned embryos produced. Herein, we show that the use of butyrolactone I in association with brain-derived neurotrophic factor (BDNF) to arrest the meiotic division for 24 h prior to in vitro maturation provides bovine (Bos indicus) oocytes capable of supporting development of blastocysts and full-term cloned calves at least as efficiently as nonarrested oocytes. Furthermore, the procedure resulted in cloned blastocysts with an 1.5- and twofold increase of POU5F1 and IFNT2 expression, respectively, which are well-known markers of embryonic viability. Mitochondrial DNA (mtDNA) copy number was diminished by prematuration in immature oocytes (718,585 +/- 34,775 vs. 595,579 +/- 31,922, respectively, control and treated groups) but was unchanged in mature oocytes (522,179 +/- 45,617 vs. 498,771 +/- 33,231) and blastocysts (816,627 +/- 40,235 vs. 765,332 +/- 51,104). To our knowledge, this is the first report of cloned offspring born to prematured oocytes, indicating that meiotic arrest could have significant implications for laboratories working with SCNT and in vitro embryo production.

Antimicrobial activity in the tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus eggs: Cellular localization and temporal expression of microplusin during oogenesis and embryogenesis

Arthropods display different mechanisms to protect themselves against infections, among which antimicrobial peptides (AMPs) play an important role, acting directly against invader pathogens. We have detected several factors with inhibitory activity against Candida albicans and Micrococcus luteus on the surface and in homogenate of eggs of the tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus. One of the anti-M. luteus factors of the egg homogenate was isolated to homogeneity. Analysis by electrospray mass spectrometry (ESI-MS) revealed that it corresponds to microplusin, an AMP previously isolated from the cell-free hemolymph of X (B.) microplus. Reverse transcription (RT) quantitative polymerase chain reactions (qPCR) showed that the levels of microplusin mRNA gradually increase along ovary development, reaching an impressive highest value three days after the adult females have dropped from the calf and start oviposition. Interestingly, the level of microplusin mRNA is very low in recently laid eggs. An enhance of microplusin gene expression in eggs is observed only nine days after the onset of oviposition, achieving the highest level just before the larva hatching, when the level of expression decreases once again. Fluorescence microscopy analysis using an anti-microplusin serum revealed that microplusin is present among yolk granules of oocytes as well as in the connecting tube of ovaries. These results, together to our previous data. suggest that microplusin may be involved not only in protection of adult female hemocele, but also in protection of the female reproductive tract and embryos, what points this AMP as a considerable target for development of new methods to control R. (B.) microplus as well as the vector-borne pathogens. (c) 2009 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Diversity of Somatic Coliphages in Coastal Regions with Different Levels of Anthropogenic Activity in Sao Paulo State, Brazil

Bacteriophages are the most abundant and genetically diverse viruses on Earth, with complex ecology in both quantitative and qualitative terms. Somatic coliphages (SC) have been reported to be good indicators of fecal pollution in seawater. This study focused on determining the concentration of SC and their diversity by electron microscopy of seawater, plankton, and bivalve samples collected at three coastal regions in Sao Paulo, Brazil. The SC counts varied from < 1 to 3.4 x 103 PFU/100 ml in seawater (73 samples tested), from < 1 to 4.7 x 10(2) PFU/g in plankton (46 samples tested), and from < 1 to 2.2 x 10(1) PFU/g in bivalves (11 samples tested). In seawater samples, a relationship between the thermotolerant coliforms and Escherichia coli and SC was observed at the three regions (P = 0.0001) according to the anthropogenic activities present at each region. However, SC were found in plankton samples from three regions: Baixada Santista (17/20), Canal de Sao Sebastiao (6/14), and Ubatuba (3/12). In seawater samples collected from Baixada Santista, four morphotypes were observed: A1 (4.5%), B1 (50%), C1 (36.4%), and D1 (9.1%). One coliphage, Siphoviridae type T1, had the longest tail: between 939 and 995 nm. In plankton samples, Siphoviridae (65.8%), Podoviridae (15.8%), Microviridae (15.8%), and Myoviridae (2.6%) were found. In bivalves, only the morphotype B1 was observed. These SC were associated with enteric hosts: enterobacteria, E. coli, Proteus, Salmonella, and Yersinia. Baixada Santista is an area containing a high level of fecal pollution compared to those in the Canal de Sao Sebastiao and Ubatuba. This is the first report of coliphage diversity in seawater, plankton, and bivalve samples collected from Sao Paulo coastal regions. A better characterization of SC diversity in coastal environments will help with the management and evaluation of the microbiological risks for recreation, seafood cultivation, and consumption.

Vimentin expression and the influence of Matrigel in cell lines of head and neck squamous cell carcinoma

Vimentin is a cytoeskeletal intermediate filament protein commonly observed in mesenchymal cells; however, it can also be found in malignant epithelial cells. It is demonstrated in several carcinomas, such as those of the cervix, breast and bladder, in which it is widely used as a marker of the epithelial to mesenchymal transition that takes place during embryogenesis and metastasis. Vimentin is associated with tumors that show a high degree of invasiveness, being detected in invasion front cells. Its expression seems to be influenced by the tumor microenvironment. The aim of this study was to evaluate vimentin expression in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) cell lines, and to investigate the contribution of the microenvironment to its expression. HNSCC cell lines (HN6, HN30 and HN31) and an immortalized nontumorigenic cell line (HaCaT) were submitted to a three-dimensional assay with Matrigel. Cytoplasmatic staining of the HN6 cell line cultured without Matrigel and of the HN30 and HN31 cell lines cultured with Matrigel was demonstrated through immunohistochemistry. Western Blotting revealed a significant decrease in vimentin expression for the HN6 cell line and a significant increase for the HN30 and HN31 cell lines cultured with Matrigel. The results suggest that vimentin can be expressed in HNSCC cells and its presence is influenced by the microenvironment of a tumor.

Influência do transporte e mudança de local de manejo nas variáveis fisiológicas e produtivas de cabras Alpinas

Estudaram-se o efeito do transporte e a mudança de local de manejo sobre a produção e a composição do leite e sobre as variáveis fisiológicas, utilizando-se 12 cabras da raça Alpina em final de lactação. Semanalmente, foram mensuradas a produção e composição do leite e a contagem de células somáticas, além do volume do leite residual após administração de ocitocina. Foram colhidas amostras de sangue para dosagem hormonal (cortisol) e enzimática (glicose) no plasma no dia do transporte: antes (7h10min) e após (8h20min, 8h30min e 10h30min) o transporte. Nas três semanas subsequentes ao transporte, também foram colhidas amostras de sangue às 8h20min. Obtiveram-se teores mais elevados (P<0,05) de cortisol e glicose após o transporte e a mudança de local de manejo, e menor produção de leite (P<0,05) um dia após o evento. Porcentagem de gordura (P<0,05) e contagem de células somáticas apresentaram diferenças significativas (P<0,05) após o transporte. Os resultados permitem concluir que o transporte é um agente estressor que pode, momentaneamente, influenciar a produção animal.

Efeito do número da passagem e do gênero das células doadoras de núcleo no desenvolvimento de bovinos produzidos por transferência nuclear

Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito do número da passagem e do sexo das células doadoras de núcleo no desenvolvimento embrionário e fetal após transferência nuclear. Para isso, oócitos bovinos foram maturados, enucleados e reconstruídos com células somáticas de animal adulto. Após a fusão e ativação química, os zigotos reconstituídos foram cultivados em Charles Rosenkranz 2 (CR2) com monocamada de células da granulosa a 38,8ºC em atmosfera umidificada a 5% de CO2 em ar, durante sete dias, e transferidos para receptoras sincronizadas. As taxas de clivagem e desenvolvimento a blastocisto de embriões reconstruídos com células cultivadas por tempo maior foram inferiores às obtidas com os demais tempos de cultivo. Além disso, os blastocistos produzidos não resultaram no desenvolvimento de uma gestação a termo. Embora a taxa de clivagem em embriões fêmeas tenha sido maior, o número de embriões que atingiram o estádio de blastocisto foi maior nos embriões machos. No período gestacional, fêmeas apresentaram maior taxa de aborto entre 90 e 120 dias de gestação. Esses resultados indicam que células doadoras de núcleos cultivados por longos períodos dificultam a produção de blastocistos e aumentam as chances de perdas durante a gestação. Embriões clonados machos têm maior competência para se desenvolver a blastocisto e resultam em menor taxa de perda gestacional.

Atividade de plasmina e plasminogênio no leite longa vida com alta e baixa contagem de células somáticas durante o armazenamento

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da contagem de células somáticas (CCS) do leite na atividade de plasmina e plasminogênio durante o período de armazenamento do leite longa vida integral. Os leites crus foram categorizados em grupos de CCS de baixa (342.000-487.000 células mL-1) e alta contagem (603.000-808.000 células mL-1). Dois lotes de leite longa vida em cada categoria de CCS foram analisados para determinação de plasmina e plasminogênio após 10, 30, 60, 90 e 120 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a fabricação do leite longa vida, o leite cru foi submetido à pasteurização rápida seguida da esterilização industrial do leite por injeção de vapor pelo método direto e embalagem asséptica do produto. A CCS não apresentou efeitos sobre as características físico-químicas do leite cru, e nem sobre a atividade de plasmina e plasminogênio nos leites cru e longa vida, armazenados por 120 dias. Entretanto, independentemente da CCS, a atividade de plasmina e plasminogênio aumentou no leite longa vida ao longo do armazenamento, indicando a possibilidade de aumento da proteólise no produto durante sua vida de prateleira.

Efeitos da administração de monensina por meio de cápsulas de liberação controlada no desempenho de vacas Holandesas no início da lactação

Com o objetivo de estudar o efeito da monensina sobre a produção e composição de leite, a contagem de células somáticas, a condição corporal e os parâmetros sangüíneos e reprodutivos de vacas da raça Holandesa de alta produção no início de lactação, foram utilizadas 44 vacas com produção diária de 33,44 ± 4,93 litros de leite, em delineamento inteiramente casualizado, com dois tratamentos: um controle (C) e outro com cápsulas de liberação controlada de monensina com eficácia de 100 dias (300 mg/vaca/dia). A administração individual de monensina foi realizada 30 dias antes da data provável do parto. A monensina não alterou a produção, a composição do leite e a contagem de células somáticas do leite nem a condição corporal e a concentração de glicose e BHBA (beta-hidroxibutirato) no soro das vacas, no entanto, diminuiu a concentração de AGNE (ácidos graxos não-esterificados) no soro das vacas com 60 dias de lactação. O período de serviço e o número de serviços por concepção não diferiram entre os tratamentos, porém, a administração de monensina diminuiu o número de animais que apresentaram retenção de placenta e laminite. A administração de monensina para vacas Holandesas de alta produção no início de lactação não modifica a produção e a composição do leite, contudo, diminui a concentração de AGNE 60 dias após o parto e a incidência de laminite e retenção de placenta nas vacas no pós-parto.

Neolignans and sesquiterpenes from leaves and embryogenic cultures of Ocotea Catharinensis (Lauraceae)

The extracts from leaves of Ocotea catharinensis Mez (Lauraceae) were found to contain fourteen neolignans and two sesquiterpenes: nine benzofuran types (including three new compounds 1e, 2f and 4b), one new seco-benzofuran type (3b), two bicyclo[3.2.1]octane types (including the new compound 5c), two new dimers of bicyclo[3.2.1]octane type (7a and 7b) and two sesquiterpenes (including a new humulanol 9). In addition, seven neolignans were also showed to occur in somatic embryos of O. catharinensis including one new bicyclo[3.2.1]octane type (4a).

A importância do uso das células tronco para a saúde pública

Em 1999, as células-tronco foram eleitas "Scientific Breakthrough of the Year" (avanço científico do ano) pela revista Science¹. Naquele ano, foi demonstrado que células-tronco de tecidos adultos mantinham a capacidade de se diferenciar em outros tipos de tecidos. No ano anterior, as primeiras linhagens de células-tronco embrionárias humanas foram estabelecidas. Desde então, o número de artigos científicos sobre células-tronco vem crescendo exponencialmente, onde novos paradigmas são estabelecidos. Neste artigo, farei uma revisão da área de células-tronco com um foco especial em seu uso como agente terapêutico em doenças comuns como diabetes e cardiopatias. As células-tronco serão tratadas em dois grupos distintos: as embrionárias e as adultas. Enquanto o potencial de diferenciação das primeiras está bem caracterizado em camundongos e em humanos, seu uso em terapia celular e em pesquisa tem sido dificultado por questões de histocompatibilidade, segurança e ética. Em contraste, células-tronco adultas não apresentam estes empecilhos, apesar da extensão de sua plasticidade ainda estar sob investigação. Mesmo assim, diversos testes clínicos em humanos estão em andamento utilizando células-tronco adultas, principalmente derivadas da medula óssea. Discutirei ainda a importância de se trabalhar com as duas classes de células-tronco humanas de forma a se cumprir suas promessas terapêuticas.

Efeito de medicamentos indicados para a prevenção da mastite bovina no período seco sobre a função fagocítica in vitro de leucócitos do leite de caprinos

O uso de medicamentos antimamíticos específicos para vacas no período seco é indicado para prevenção de infecções na lactação seguinte. Não obstante, a ação das células envolvidas no período de secagem tem fundamental importância para a involução da glândula mamária e seu restabelecimento para a lactação subseqüente. A indisponibilidade de tais medicamentos para uso em cabras tem resultado na extrapolação do uso de produtos recomendados para vacas sem que se considerem as particularidades e diferenças anátomo-fisiológicas entre as espécies bovina e caprina. O presente estudo teve por objetivo avaliar a influência de cinco antimamíticos específicos para vacas secas sobre a função dos fagócitos provenientes de leite caprino. Para tal, fez-se o isolamento de células somáticas de 20 amostras de leite provenientes de 10 cabras lactantes, sem antecedentes de tratamento de mamite nos últimos 30 dias, sob condições higiênico-sanitárias de colheita e com resultados negativos ao cultivo microbiológico do leite. As células aderidas a lamínulas de vidro foram confrontadas com formulações contendo princípios ativos disponíveis no mercado como Gentamicina (M1), Cefalônio Anidro (M2), Ampicilina (M3), Cloxacilina Benzatínica (M4) e Cefapirina Benzatínica (M5). Avaliou-se, por microscopia, a fagocitose de partículas de Zymosan. As médias dos índices de fagocitose das células submetidas ao tratamento com M2 (15,12% ± 16,22), M3 (6,02% ± 7,96), M4 (4,54% ± 5,45) e M5 (2,47% ± 4,64) foram menores (p<0,001) que a média dos índices de fagocitose do grupo controle (40,67% ± 19,68). A média dos índices de fagocitose das células submetidas ao tratamento com M2 foi maior (p<0,05) que as médias dos tratamentos com M3, M4 e M5 enquanto estas foram estatisticamente iguais entre si. As amostras celulares submetidas ao medicamento M1 exibiram adesão insuficiente ou ausente às lamínulas, inviabilizando a avaliação da fagocitose por meio da técnica utilizada. Os resultados obtidos permitem concluir que os medicamentos estudados exerceram influência negativa sobre os fagócitos do leite, porém, esta interferência sobre as funções das células somáticas não pode por si só determinar o insucesso da terapia proposta para o período seco, pois deve ser considerada, outrossim, a eficácia do princípio ativo sobre o patógeno causador do processo infeccioso.

Effect of the kappa-casein gene polymorphism, breed and seasonality on physicochemical characteristics, composition and stability of bovine milk

The objective of this study was to evaluate the effect of genetic polymorphism of kappa-casein, breed and seasonality on the physicochemical characteristics, composition and stability of milk in commercial dairy herds. A total of 879 milk and blood samples were collected from 603 Holstein and 276 Girolando cows, obtained during rainy and dry seasons. Milk samples were analyzed to determine the physicochemical characteristics, composition and ethanol stability, while blood samples were subjected to polymerase chain reaction to identify the kappa-casein genotype. The frequencies of genotypes AA, AB and BB of k-casein were respectively, 66.83, 31.84 and 1.33% for Holstein, and 71.38, 27.90 and 0.72% for the Girolando cows, respectively. The A allele was more frequent than the B allele, both for Holstein (0.827 and 0.173) and Girolando cows (0.853 and 0.147), respectively. Cows of AB and BB genotypes showed a higher milk fat content compared to the AA genotype. There was an interaction between breed and seasonality on the concentration of milk urea with higher values for Holstein and Girolando cows in the rainy and dry season, respectively. The levels of lactose, total solids, crude protein, true protein, casein and the casein:true protein ratio were higher during the dry season, while during the rainy season, the somatic cell count and milk urea concentration were higher. There was no association between milk stability and k-casein genotypes, but Holstein cows showed higher milk stability than Girolando cows, and milk was more stable during the rainy season than during the dry season.

Análise das metodologias diretas e indiretas para a contagem de células somáticas no leite de cabras hígidas

A particularidade da secreção láctea caprina, do tipo apócrina, diferente da secreção merócrina da vaca, leva a erros de interpretação durante a realização de técnicas de avaliação da celularidade do leite de fêmeas desta espécie. Portanto, o presente trabalho teve o objetivo de determinar a contagem de células somáticas pelo método indireto California Mastitis Test (CMT), e por métodos diretos, incluindo a contagem por citometria de fluxo e a contagem microscópica direta, através da coloração de verde de metil e pironina-Y, além de comparar os métodos de contagem celular. Foram analisadas 102 amostras de 51 fêmeas caprinas, das raças Saanen, Parda Alpina e Toggenburg, criadas no Estado de São Paulo. Os animais foram categorizados segundo a fase da lactação, exame físico da glândula mamária e exame do leite. As amostras foram colhidas, após a realização do exame Califórnia Mastitis Test, em duas alíquotas, uma destinada à contagem celular automática e a outra, a contagem microscópica direta, utilizando-se o corante verde de metil e pironina- Y. De acordo com os diferentes escores do CMT, observou- se 74,5% de amostras negativas, 8,8% de amostras com escore traços, 8,8% de amostras ligeiramente positivas (+), 6,8% de amostras fracamente positivas (++) e 0,9% de amostras fortemente positivas (+++). Os valores medianos das contagens de células somáticas presentes no leite de cabras, avaliadas através de contador automático e microscopia direta, e analisadas de acordo com os diferentes escores do CMT, foram, respectivamente, 181.000, 578.000, 628.000, 1.421.500 e 5.542.000 células/mL de leite e 74.991, 271.396, 71.420, 640.995 e 5.049.394 células/ mL de leite, nos escores negativo, traços, +, ++ e +++. Os valores medianos obtidos através da contagem de células somáticas pelo método automático e microscópico direto, de acordo com as fases de lactação foram de 159.500, 508.000 e 277.500 células/mL de leite, e 62.493, 89.275 e 146.411. A correlação obtida entre a contagem celular automática e microscópica direta foi de 88%. A partir dos resultados observados pode-se concluir que existe diferença na contagem celular determinada através do método automático e microscópico sendo este último o mais adequado para a determinação da celularidade no leite de cabras.