Parceria público x privada no desenvolvimento de pesquisa em melhoramento genético animal

O melhoramento genético animal é, normalmente, pesquisado e desenvolvido nas universidades e instituições públicas de pesquisa do Brasil. No entanto, os rebanhos de exploração zootécnica, verdadeiros objetivos desses estudos, pertencem à iniciativa privada. O melhoramento genético animal e as parcerias público-privadas constituem-se em um caso especial de grande sucesso, que é analisado no presente texto, com ênfase especial ao Grupo de Melhoramento Animal e Biotecnologia da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da Universidade de São Paulo, instituição de origem dos autores. O sucesso desse grupo, medido em atividades de pesquisa e suas conseqüentes publicações, de ensino e formação de recursos humanos e de extensão de serviços à comunidade, é apresentado como incentivo aos pesquisadores das mais diversas áreas ligadas à produção animal.

Memória de reconhecimento social em ratos

O paradigma intruso-residente vem sendo intensamente empregado em estudos para avaliar a memória de reconhecimento social em roedores. Tipicamente, ratos adultos (residentes) são expostos a dois encontros de 5 minutos cada com um mesmo intruso juvenil ou com juvenis diferentes; o intervalo entre encontros é usualmente 30 minutos. A quantidade de comportamentos sociais do residente, no segundo encontro, em relação a um intruso familiar é substancialmente menor do que o observado no primeiro encontro, o que não ocorre quando o segundo encontro envolve um juvenil novo; esse resultado caracteriza memória de reconhecimento social. Neste estudo discutimos achados recentes sobre os tipos de comportamentos usualmente incluídos nas categorias social e não-social, a influência da fase temporal, a interferência de rotinas laboratoriais na memória de reconhecimento social, modalidades sensoriais usualmente empregadas por roedores no processamento de informações na memória social e alternativas adicionais para o estudo da socialidade em roedores.

Histomorfometria das meninges encefálicas de ratos Wistar em diferentes faixas etárias

O desenvolvimento do sistema nervoso é bastante complexo, existindo poucos estudos sobre a organização dos envoltórios cerebrais relacionados ao crescimento encefálico. Utilizando como modelo experimental o rato, analisaram-se os diferentes aspectos estruturais e morfométricos da paquimeninge e leptomeninge durante o processo de envelhecimento. Foram utilizados quatro grupos de ratos em diferentes faixas etárias e analisadas as meninges em microscopias de luz e eletrônica. Verificamos que o grupo de ratos adultos apresentou uma maior área de fibras colágenas tanto do tipo I e quanto do tipo III, em relação aos outros grupos. Encontramos também que as fibras colágenas do tipo III em todos os grupos analisados ocupam uma maior área quando comparados com as fibras do tipo I. Os resultados revelam que a coloração de Weigert Oxona, que mostra fibras elásticas, elaunínicas e oxitalânicas, apresentou uma diferença estatisticamente maior de fibras quando comparados com as colorações de Weigert e Verhoeff, que mostra fíbras elaunínicas e elásticas, respectivamente. Os resultados ultra-estruturais demonstraram a presença de muitos fibroblastos e mitocôndrias tanto na paquimeninge como nas leptomeninges dos grupos de ratos neonatos e adultos, indicativo de alta atividade celular e conseqüentemente, intensa formação de tecido conjuntivo. Como as fibras colágenas do tipo III atuam na manutenção da estrutura de tecidos delicados e expansíveis, o estudo mostra que as funções das meninges encefálicas não estão relacionadas apenas com a resistência a trações e tensões a que estão sujeitas o encéfalo. Mas também a função relacionada com a distensibilidade dos vasos meníngeos e cerebrais de acordo com a necessidade do aporte sanguíneo em diversas funções específicas regionais do tecido nervoso.

Avaliação morfológica das membranas fetais e da placenta de Mazama gouazoubira (veado-catingueiro) de vida livre no terço inicial da gestação

Mazama gouazoubira, o veado-catingueiro, é uma espécie de cervídeo de porte pequeno, que pode ser encontrado na América do Sul, desde o sul do Uruguai até o norte de Mato Grosso, no Brasil. Este estudo teve como objetivo descrever as membranas fetais e a placenta de M. gouazoubira no terço inicial de gestação. As amostras coletadas foram analisadas macroscopicamente e microscopicamente. O exame do útero demonstrou uma gestação univitelina e um embrião com crown-rump de 13mm. Na análise do embrião pode ser observado o olho pigmentado, as saliências auriculares, o mesonefro e e metanefro em desenvolvimento, o fígado e sua proeminência externa, o estômago, os membros torácicos e os brotos dos membros pélvicos. A placenta apresentou-se oligocotiledonária e no útero puderam ser observadas nove carúnculas. O saco gestacional mediu 15cm de comprimento e, como observado no início da gestação dos ruminantes domésticos, os cotilédones não puderam ser identificados macroscopicamente. Uma fraca adesão foi observada entre as carúnculas e a membrana corioalantóica (cotilédones) que formavam os placentônios. A membrana corioalantóica demonstrou um alantóide bem vascularizado composto por uma fina camada de células de núcleos e citoplasmas alongados. Na outra face da membrana, o cório foi composto por células cúbicas, de citoplasmas escassos e núcleos grandes e arredondados, características de células trofoblásticas. Envolvendo o embrião visualizou-se o saco amniótico constituído de duas camadas passíveis de separação mecânica, que apresentaram morfologia similar, sendo formadas por um epitélio pavimentoso avascular. Não foi observado saco vitelino no estágio gestacional do espécime estudado. Conclui-se que a placenta de M. gouazoubira é oligocotiledonária, como observado em outros cervídeos, e que as membranas fetais apresentam semelhanças com a de outros ruminantes, incluindo as características citológicas. Estudos adicionais são necessários para determinar a presença do saco vitelino e quando ocorre sua regressão.

Os histricomorfos sul-americanos: uma análise comparativa do desenvolvimento embriológico

O objetivo do estudo foi realizar uma análise embriológica dos roedores histricomorfos (paca, cutia, preá e capivara), a fim de comparar com a de outros roedores e com a morfogênese humana um padrão embriológico. Utilizaram-se 8 espécimes de roedores sendo, 2 embriões para cada espécie coletada, ambas em inicio de gestação. Estes foram retirados dos úteros gestantes através de ovariosalpingohisterectomia parcial, seguido de fixação em solução de paraformaldeído 4%. Para as mensurações de Crow-Rump, adotou-se como referência a crista nucal numa extremidade e da última vértebra sacral na extremidade oposta. De forma geral, os embriões analisados mostraram as seguintes características morfológicas: divisão dos arcos branquiais, o não fechamento do neuróporo cranial em alguns embriões estudados, a curvatura cranial acentuada e os somitos delimitados e individualizados. O broto dos membros apresentava-se em desenvolvimento em formato de remo, além da impressão cardíaca e fígado. Na região caudal, visualizou-se a curvatura crânio-caudal, a vesícula óptica com e sem pigmentação da retina, a abertura do tubo neural na região do quarto ventrículo encefálico, a fosseta nasal e a formação das vesículas encefálicas. Concluímos que desenvolvimento embriológico dos roedores histricomorfos pode ser comparado à morfogênese de ratos, cobaios, coelhos e humanos nos diferentes estágios de desenvolvimento, tomando apenas o cuidado com as particularidades de cada espécie, além da implementação de tecnologias reprodutivas, especialmente a de embriões, a qual requer o conhecimento do desenvolvimento pré-implantação referente às fases de desenvolvimento.

Efeito do treinamento físico em alterações induzidas pelo envelhecimento no músculo papilar do rato

FUNDAMENTO: Os efeitos do envelhecimento no músculo papilar têm sido amplamente demonstrados, mas não há dados disponíveis sobre os efeitos do exercício nas alterações relacionadas à idade. OBJETIVO: Analisar os efeitos do envelhecimento nas propriedades morfológicas e quantitativas do músculo papilar e investigar se um programa contínuo de exercícios moderados pode exercer um efeito protetor contra as conseqüências do envelhecimento. MÉTODOS: Microscopia eletrônica foi utilizada para estudar a densidade dos miócitos, capilares e tecido conectivo e área transversal dos miócitos do músculo papilar no ventrículo esquerdo de ratos Wistar de 6 e 13 meses, não-treinados e submetidos a exercícios. RESULTADOS: Como esperado, a densidade de volume dos miócitos diminui significantemente (p<0,05) com a idade. A densidade de comprimento dos capilares também diminui com a idade, mas não de forma significante. A fração de volume intersticial do tecido do músculo capilar aumenta significantemente com a idade (P<0,05). O número de perfis de miócitos mostrou uma redução de 20% que foi acompanhada de hipertrofia dos miócitos no envelhecimento (P<0,05). Animais submetidos a uma sessão diária de 60 minutos, 5 dias/semana a 1,8 km.h-1 de corrida moderada em esteira ergométrica durante 28 semanas mostraram uma reversão de todos os efeitos do envelhecimento observados no músculo papilar. CONCLUSÃO: O presente estudo apóia o conceito de que treinamento físico de longo prazo impede as mudanças deletérias relacionadas à idade no músculo capilar.

Dietas com nitrogênio não-proteico para fêmeas bovinas superovuladas sem prévia adaptação durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral

Objetivou-se neste estudo avaliar o efeito do fornecimento, sem prévia adaptação, durante curto tempo e em diferentes fases do ciclo estral, de dietas contendo nitrogênio não-proteico (NNP) na produção, na qualidade e no grau de desenvolvimento de embriões recuperados em fêmeas bovinas superovuladas. Sessenta e oito vacas Nelore foram distribuídas em três grupos: um controle e dois com fornecimento de ureia antes (UA = do dia -5 ao dia 0) e após (UD = dia 0 ao dia 5) a inseminação artificial. As vacas foram mantidas em pastagem e receberam concentrado (3,0 kg/animal/dia) durante 16 dias. Foram formulados dois concentrados, e as dietas totais (concentrado e consumo estimado de pastagem) apresentaram 12,0% (dieta controle) e 14,6% (dieta NNP) de proteína bruta (PB). As vacas foram sincronizadas, superovuladas e inseminadas. Sete dias (dia 7) após a inseminação (dia 0), realizou-se a colheita e análise dos embriões. Amostras de sangue foram coletadas nos dias -5, 0 e 5 para determinação da concentração de nitrogênio ureico plasmático (NUP), glicose, insulina e progesterona. A época de fornecimento de ureia influenciou as concentrações médias de NUP nos dias -5, 0 e 5, mas não tiveram efeito nas concentrações de glicose, insulina e progesterona. O período de fornecimento da ureia teve efeito na porcentagem de mórulas compactas em relação ao total de estruturas (UA = 51,4 vs. UD = 15,3%), em relação ao total de oócitos fecundados (UA = 62,5 vs. UD = 30,6%) e em relação ao total de embriões viáveis (UA = 68,8 vs. UD = 38,6%). No grupo que recebeu ureia depois da inseminação artificial, houve redução de 70,2% da proporção de mórulas compactas por total de estruturas em relação ao grupo que recebeu ureia antes da inseminação. Dietas com nitrogênio não-proteico fornecidas imediatamente após a inseminação promovem aceleração do desenvolvimento embrionário inicial.

Modelo de suplementação nutricional com fatores hepatotróficos aumenta proliferação celular em fígado de ratos sadios

Foram avaliados dois protocolos de administração, em ratos sadios, de uma solução de fatores hepatotróficos (FH), composta por aminoácidos, vitaminas, sais minerais, glicose, insulina, glucagon e triiodotironina (T3). A solução foi administrada durante 10 dias, 40mg/kg/dia, i.p., em duas, grupo 2xFH (n=15), ou três doses, grupo 3xFH (n=15), diárias. Foram observados os efeitos na proliferação celular dos hepatócitos, na angiogênese e na matriz extracelular hepática, assim como as possíveis reações adversas. Os animais dos grupos 2xFH e 3xFH apresentaram aumento da massa hepática de 30,1% e 22,5%, respectivamente, em relação ao grupo-controle (CT; n=15). O índice de proliferação hepatocelular foi maior nos grupos 2xFH (1,4%) e 3xFH (1,2%) em relação ao grupo CT (0,53%), e a densitometria relativa do fator de crescimento do endotélio vascular pelo imunoblot não revelou diferença estatística entre os três grupos. Nos grupos 2xFH e 3xFH, houve redução do colágeno intersticial em relação ao grupo CT. A solução de FH estimulou o crescimento hepático e reduziu o volume de colágeno perissinusoidal. A administração em três doses diárias resultou em mortalidade de 26,7%, possivelmente pelo excessivo estresse da manipulação e pela menor adaptação fisiológica dos ratos, o que não ocorreu nos grupos 2xFH e CT. Para esse tipo de abordagem em ratos, o procedimento experimental mais apropriado, seguro, com melhor chance de adaptação dos animais e com resultados significativos é a aplicação dos FH em duas doses diárias.

Produção in vitro de embriões de ovinos: uma visão crítica do método e de seu resultado a campo

A metodologia de produção in vitro de embriões de ovinos implica no desenvolvimento de meios de maturação, fertilização e cultivo que permitam aumentar a taxa de clivagem e desenvolvimento, tanto para o investimento biotecnológico em programas comerciais, quanto para sua utilização em clonagem e transgenia dessa espécie animal. Do ponto de vista da pesquisa, os ovócitos podem ser obtidos pelas técnicas de punção e slicing a partir de ovários oriundos de matadouros, ou através de aspiração folicular por laparoscopia. Como vantagem, este método permite o uso de uma mesma doadora estimulada hormonialmente em intervalos periódicos, mantida sob rigoroso controle sanitário, o que é de vital importância para a produção de biofármacos em programas que utilisem os ovinos como modelo biológico. Por outro lado, em nosso país a demanda pela multiplicação de animais de alto valor genético, seja pela produtividade ou pelo elevado valor comercial dos mesmos, impõe o desenvolvimento, adaptação e otimização das diferentes metodologias desenvolvidas ao longo dos ultimos anos em laboratórios de referência mundiais. Nesse contexto, cresce de importância o perfeito conhecimento da fisiologia dessa espécie e das raças criadas em nosso país, e da problemática da produção in vitro de seus embriões. Respeitando essas premissas, gerar o desenvolvimento de protocolos que permitam não apenas aumentar a população de ovócitos passíveis de maturação in vitro, mas de sua competência ao desenvolvimento ao estágio de blastocisto, ou, alternativamente, sua transferência a receptoras em estágios precoces do desenvolvimento, evitando assim as conhecidas perdas durante o desenvolvimento in vitro, e o baixo percentual de gestações que chegam a termo, com cordeiro saudáveis. Trata-se de um desafio, que já apresenta os primeiros resultados em nosso país, tanto na produção comercial de embriões produzidos in vitro, quanto em programas de clonagem e transgenia.

Clonal relationship among atypical enteropathogenic Escherichia coli strains isolated from different animal species and humans

Forty-nine typical and atypical enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) strains belonging to different serotypes and isolated from humans, pets (cats and dogs), farm animals (bovines, sheep, and rabbits), and wild animals (monkeys) were investigated for virulence markers and clonal similarity by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequence typing (MLST). The virulence markers analyzed revealed that atypical EPEC strains isolated from animals have the potential to cause diarrhea in humans. A close clonal relationship between human and animal isolates was found by MLST and PFGE. These results indicate that these animals act as atypical EPEC reservoirs and may represent sources of infection for humans. Since humans also act as a reservoir of atypical EPEC strains, the cycle of mutual infection of atypical EPEC between animals and humans, mainly pets and their owners, cannot be ruled out since the transmission dynamics between the reservoirs are not yet clearly understood.

Evaluation of Femtosecond Laser-Induced Breakdown Spectroscopy for Analysis of Animal Tissues

The aim of this work was to evaluate the performance of femtosecond laser-induced breakdown spectroscopy (fs-LIBS) for the determination of elements in animal tissues. Sample pellets were prepared from certified reference materials, such as liver, kidney, muscle, hepatopancreas, and oyster, after cryogenic grinding assisted homogenization. Individual samples were placed in a two-axis computer-controlled translation stage that moved in the plane orthogonal to a beam originating from a Ti:Sapphire chirped-pulse amplification (CPA) laser system operating at 800 mu and producing a train of 840 mu J and 40 fs pulses at 90 Hz. The plasma emission was coupled into the optical fiber of a high-resolution intensified charge-coupled device (ICCD)-echelle spectrometer. Time-resolved characteristics of the laser-produced plasmas showed that the best results were obtained with delay times between 80 and 120 ns. Data obtained indicate both that it is a matrix-independent sampling process and that fs-LIBS can be used for the determination of Ca, Cu, Fe, K, Mg, Na, and P, but efforts must be made to obtain more appropriate detection limits for Al, Sr, and Zn.

Preclinical Studies with Umbilical Cord Mesenchymal Stromal Cells in Different Animal Models for Muscular Dystrophy

Umbilical cord mesenchymal stromal cells (MSC) have been widely investigated for cell-based therapy studies as an alternative source to bone marrow transplantation. Umbilical cord tissue is a rich source of MSCs with potential to derivate at least muscle, cartilage, fat, and bone cells in vitro. The possibility to replace the defective muscle cells using cell therapy is a promising approach for the treatment of progressive muscular dystrophies (PMDs), independently of the specific gene mutation. Therefore, preclinical studies in different models of muscular dystrophies are of utmost importance. The main objective of the present study is to evaluate if umbilical cord MSCs have the potential to reach and differentiate into muscle cells in vivo in two animal models of PMDs. In order to address this question we injected (1) human umbilical cord tissue (hUCT) MSCs into the caudal vein of SJL mice; (2) hUCT and canine umbilical cord vein (cUCV) MSCs intra-arterially in GRMD dogs. Our results here reported support the safety of the procedure and indicate that the injected cells could engraft in the host muscle in both animal models but could not differentiate into muscle cells. These observations may provide important information aiming future therapy for muscular dystrophies.

SOFT TISSUE INTEGRATION IN THE NECK AREA OF TITANIUM IMPLANTS - AN ANIMAL TRIAL

Dental implant materials are required to enable good apposition of bone and soft tissues. They must show sufficient resistance to chemical, physical and biological stress in the oral cavity to achieve good long-term outcomes. A critical issue is the apposition of the soft tissues, as they have provided a quasi-physiological closure of oral cavity. The present experiment was performed to study the peri-implant tissue response to non-submerged (1-stage) implant installation procedures. Two different implants types (NobelBiocare, NobelReplace (R) Tapered Groovy 4.3 x 10 mm and Replace (R) Select Tapered TiU RP 4.3 x 10 mm) were inserted into the right and left sides of 8 domestic pigs (Sus scrofa domestica) mandibles, between canines and premolars and immediately provided with a ceramic crown. Primary implant stability was determined using ressonance frequency analysis. Soft tissue parameters were assessed: sulcus depth (SDI) and junctional epithelium (JE). Following 70 days of healing, jaw sections were processed for histology and histomorphometric examination. Undecalcified histological sections demonstrated osseointegration with direct bone contact. The soft tissue parameters revealed no significant differences between the two implant types. The peri-implant soft tissues appear to behave similarly in both implant types.

Renal denervation in an animal model of diabetes and hypertension: Impact on the autonomic nervous system and nephropathy

Background: The effects of renal denervation on cardiovascular reflexes and markers of nephropathy in diabetic-hypertensive rats have not yet been explored. Methods: Aim: To evaluate the effects of renal denervation on nephropathy development mechanisms (blood pressure, cardiovascular autonomic changes, renal GLUT2) in diabetic-hypertensive rats. Forty-one male spontaneously hypertensive rats (SHR) similar to 250 g were injected with STZ or not; 30 days later, surgical renal denervation (RD) or sham procedure was performed; 15 days later, glycemia and albuminuria (ELISA) were evaluated. Catheters were implanted into the femoral artery to evaluate arterial pressure (AP) and heart rate variability (spectral analysis) one day later in conscious animals. Animals were killed, kidneys removed, and cortical renal GLUT2 quantified (Western blotting). Results: Higher glycemia (p < 0.05) and lower mean AP were observed in diabetics vs. nondiabetics (p < 0.05). Heart rate was higher in renal-denervated hypertensive and lower in diabetic-hypertensive rats (384.8 +/- 37, 431.3 +/- 36, 316.2 +/- 5, 363.8 +/- 12 bpm in SHR, RD-SHR, STZ-SHR and RD-STZ-SHR, respectively). Heart rate variability was higher in renal-denervated diabetic-hypertensive rats (55.75 +/- 25.21, 73.40 +/- 53.30, 148.4 +/- 93 in RD-SHR, STZ-SHR-and RD-STZ-SHR, respectively, p < 0.05), as well as the LF component of AP variability (1.62 +/- 0.9, 2.12 +/- 0.9, 7.38 +/- 6.5 in RD-SHR, STZ-SHR and RD-STZ-SHR, respectively, p < 0.05). GLUT2 renal content was higher in all groups vs. SHR. Conclusions: Renal denervation in diabetic-hypertensive rats improved previously reduced heart rate variability. The GLUT2 equally overexpressed by diabetes and renal denervation may represent a maximal derangement effect of each condition.

Fluorescence spectroscopy for the detection of tongue carcinoma - validation in an animal model

The efficacy of fluorescence spectroscopy to detect squamous cell carcinoma is evaluated in an animal model following laser excitation at 442 and 532 nm. Lesions are chemically induced with a topical DMBA application at the left lateral tongue of Golden Syrian hamsters. The animals are investigated every 2 weeks after the 4th week of induction until a total of 26 weeks. The right lateral tongue of each animal is considered as a control site (normal contralateral tissue) and the induced lesions are analyzed as a set of points covering the entire clinically detectable area. Based on fluorescence spectral differences, four indices are determined to discriminate normal and carcinoma tissues, based on intraspectral analysis. The spectral data are also analyzed using a multivariate data analysis and the results are compared with histology as the diagnostic gold standard. The best result achieved is for blue excitation using the KNN (K-nearest neighbor, a interspectral analysis) algorithm with a sensitivity of 95.7% and a specificity of 91.6%. These high indices indicate that fluorescence spectroscopy may constitute a fast noninvasive auxiliary tool for diagnostic of cancer within the oral cavity. (C) 2008 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.