Programmed cell death in the larval salivary glands of Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae)

The morphological and histochemical features of degeneration in honeybee (Apis mellifera) salivary glands were investigated in 5th instar larvae and in the pre-pupal period. The distribution and activity patterns of acid phosphatase enzyme were also analysed. As a routine, the larval salivary glands were fixed and processed for light microscopy and transmission electron microscopy. Tissue sections were subsequently stained with haematoxylin-eosin, bromophenol blue, silver, or a variant of the critical electrolyte concentration (CEC) method. Ultrathin sections were contrasted with uranyl acetate and lead citrate. Glands were processed for the histochemical and cytochemical localization of acid phosphatase, as well as biochemical assay to detect its activity pattern. Acid phosphatase activity was histochemically detected in all the salivary glands analysed. The cytochemical results showed acid phosphatase in vesicles, Golgi apparatus and lysosomes during the secretory phase and, additionally, in autophagic structures and luminal secretion during the degenerative phase. These findings were in agreement with the biochemical assay. At the end of the 5th instar, the glandular cells had a vacuolated cytoplasm and pyknotic nuclei, and epithelial cells were shed into the glandular lumen. The transition phase from the 5th instar to the pre-pupal period was characterized by intense vacuolation of the basal cytoplasm and release of parts of the cytoplasm into the lumen by apical blebbing; these blebs contained cytoplasmic RNA, rough endoplasmic reticule and, occasionally, nuclear material. In the pre-pupal phase, the glandular epithelium showed progressive degeneration so that at the end of this phase only nuclei and remnants of the cytoplasm were observed. The nuclei were pyknotic, with peripheral chromatin and blebs. The gland remained in the haemolymph and was recycled during metamorphosis. The programmed cell death in this gland represented a morphological form intermediate between apoptosis and autophagy.

Soldier head morphology of the Neotropical termites: Embiratermes festivellus Silvestri and Spinitermes brevicornutus (Desneux) (Isoptera, Termitidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ultrastructural study of ectomycorrhizas on Pinus caribaea Morelet. var. hondurensis Barr. & Golf. seedlings

A ultraestrutura das ectomicorrizas formadas por Pinus caribaea var. hondurensis inoculado com Pisolithus tinctorius (Pers.) Coker & Couch e Telephora terrestris (Ehrenb.) Fr. foi analisada antes do transplantio dessas mudas para o campo, com o intuito de verificar se o fungo estava estabelecido nas raízes. Os fungos ectomicorrízicos inoculados formaram um manto compacto e bem desenvolvido nas raízes laterais. Nas hifas desse manto foram observados vacúolos, núcleos e septos dolipóricos, enquanto que no citoplasma das hifas da rede de Hartig, que ficam adjacentes às células corticais, foram freqüentemente observados vários núcleos, retículo endoplasmático e mitocôndrias polimórficas. Células corticais altamente vacuolizadas, contendo gotículas de material elétron-denso, apresentaram núcleo e algumas organelas na sua estreita região citoplasmática periférica. As ectomicorrizas de P. caribaea var. hondurensis apresentaram características ultraestruturais de uma associação compatível e fisiologicamente ativa.

Comparative analysis of morphological, structural and morphometric patterns of Polistes versicolor (Olivier) (Hymenoptera: Vespidae) hypopharyngeal glands

O presente estudo descreve, por meio de técnicas de histologia e ultramorfologia, os padrões morfológico e estrutural das glândulas hipofaríngeas de Polistes versicolor (Olivier), comparando-os aos de outros grupos de Hymenoptera. Além disso, analisa a presença de variações intraespecíficas dessas glândulas por meio de análises morfométricas das células secretoras de vespas em diferentes idades. Na espécie estudada foi constatada a presença de glândulas com características primitivas, possuindo células secretoras que desembocam individualmente na placa hipofaríngea. O padrão morfológico encontrado nas glândulas hipofaríngeas foi basicamente o mesmo para todas as vespas estudadas, entretanto o comprimento das células glandulares apresentou variações significativas entre indivíduos. Aparentemente essas variações não estão relacionadas com a idade.

Tegumentary epithelial glands in the abdomen of virgin and physogastric queens of the stingless bee Scaptotrigona postica Latreille (Meliponini: Trigonina)

Nas operárias das abelhas eussociais, regiões do epitélio tegumentar do abdome podem hipertrofiar-se e tornarem-se glandulares, sendo responsáveis pela produção de cera usada na contrução dos alvéolos de cria. Nos meliponíneos, epitélio com essas características também foi observado nas rainhas, porém sua função ainda continua desconhecida. Teria esse epitélio função homóloga nas operárias? As rainhas, além da função reprodutiva, desempenhariam funções na colônia até então consideradas exclusivas das operárias? Para tentar colaborar no esclarecimento dessas questões realizou-se um estudo histológico e ultra-estrutural das glândulas epiteliais tegumentares do terceiro tergito em rainhas virgens e fisogástricas de Scaptotrigona postica Latreille. Os resultados morfológicos mostraram que o epitélio glandular existe e é facilmente discernível no terceiro tergito das rainhas, sendo muito mais desenvolvido nas fisogástricas do que nas virgens. A ultra-estrutura mostrou que há diferenças no tipo de organização do retículo endoplasmático liso entre as rainhas, o que, juntamente com os resultados da histologia e morfometria, indicam poder haver diferenças funcionais desse epitélio entre elas. Como já observado na literatura, nas rainhas virgens tal epitélio pode estar envolvido na produção de cera e confecção de alvéolos de cria, porém sua função nas rainhas fisogástricas é totalmente desconhecida. A hipótese lançada no presente estudo é de que esse epitélio pode estar envolvido na produção de feromônios que irão atuar nas interações sociais da rainha poedeira.

Ocorrência, morfologia e ultra-estrutura da glândula de Dufour de Scaptotrigona postica Latreille (Hymenoptera: Apidae)

A glândula de Dufour é uma glândula acessória do aparelho reprodutivo feminino das abelhas. Nas abelhas neotropicais sem ferrão, tem sido pouca estudada sob todos os aspectos: morfológico, ontogenético e bioquímico. Na tentativa de colaborar com o conhecimento dessa glândula em abelhas sem ferrão, foi realizado um estudo da sua ocorrência, morfologia e desenvolvimento em Scaptotrigona postica Latreille. Os resultados mostraram que ela se encontra ausente nas operárias, como ocorre em muitas outras espécies desse grupo. Nas rainhas, as células glandulares parecem mais ativas nas virgens, possuindo uma desenvolvida rede de retículo endoplasmático liso tubular, grânulos de secreção e polirribossomos dispersos no citoplasma, além de apresentarem núcleos maiores do que os das células glandulares das fisogástricas. Nas rainhas fisogástricas há dois tipos de células glandulares, ambas aparentemente inativas sinteticamente. As glândulas das rainhas fisogástricas são claramente capazes de captar substâncias da hemolinfa, provavelmente lipídios, que não penetram nas células, mas passam pelos espaços intercelulares e, através da cutícula, chegam diretamente à luz da glândula. A bem desenvolvida dupla camada de lâmina basal ao redor da glândula pode atuar no processo de captação de substâncias da hemolinfa. A secreção, e conseqüentemente sua função, pode ser diferente nas duas classes de rainhas.

Dufour glands in the hymenopterans (Apidae, Formicidae, Vespidae): a review

Anexas ao aparelho do ferrão dos himenópteros aculeados encontram-se as glândulas de veneno e as de Dufour. A glândula de veneno é originada das glândulas associadas ao ovopositor dos himenópteros ancestrais não aculeados, já a glândula de Dufour é menos derivada, homóloga das glândulas colateriais dos outros insetos, sendo encontrada em todas as fêmeas dos himenópteros. Nestes insetos sua função é, em grande parte, desconhecida, mas, em formigas, parece estar envolvida com a comunicação e a defesa e, nas abelhas não sociais, com a construção e a proteção do ninho. Nas vespas pode estar relacionada ao reconhecimento parental. Foram observadas diferenças morfológicas e na composição química da secreção da glândula de Dufour entre as espécies, bem como na mesma espécie, entre as castas dos himenópteros sociais e entre indivíduos da mesma casta desempenhando diferentes funções ou pertencentes a ninhos diferentes. Portanto, nos himenópteros, sua função original de produzir substâncias para proteger os ovos ou favorecer a ovoposição parece ter sido substituída ou complementada com a função de produzir semioquímicos com função na comunicação.

Action of permethrin on Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae) semi-engorged females: Morpho-physiological evaluation of salivary glands

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Ultrastructural changes in the ovary cells of engorged Rhipicephalus sanguineus female ticks treated with esters of ricinoleic acid from castor oil (Ricinus communis)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Action of the chemical agent fipronil (active ingredient of acaricide Frontline (R)) on the liver of mice: An ultrastructural analysis

Fipronil, active ingredient of the acaricide Frontiline (R), is a phenyl-pyrazolic derivative, and its efficacy in the elimination of several plagues, even in low concentrations, has already been demonstrated; however, its effect on nontarget organisms has not been thoroughly explained. In this sense, the objective of this study was to evaluate the effects of different dosages of fipronil on the liver of mice in artificial conditions. Results showed that the animals exposed to fipronil present significant ultrastrucutural changes in hepatic cells with evident cellular and cytoplasm disorganization in hepatocytes characterized by an increase in the number of organelles, mainly mitochondria and rough endoplasmic reticulum, organelles that, in the case of the exposed animals, were probably responsible for the enzymes' synthesis that have the function of inactivating the toxic metabolites. A fat accumulation in the hepatocytes' cytoplasm (steatosis) was observed, in addition to extended vacuolated areas, mainly in regions next to the cell nucleus. Alterations observed in the nuclei of the hepatocytes pointed out cell death processes. Moreover, Kupffer cells increased in number (hyperplasia) suggesting an increase in the phagocytic activity of the liver in the exposed animals. Microsc. Res. Tech., 2011. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Salivary glands of Amblyomma cajennense (Acari: Ixodidae): a histological and an ultrastructural overview

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Cytotoxic effects of permethrin in salivary glands of Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae) semi-engorged females

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Effects of Ricinus communis oil esters on salivary glands of Rhipicephalus sanguineus (Latreille, 1806) (Acari: Ixodidae)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Ovary and oocyte maturation of the tick Amblyomma brasiliense Aragao, 1908 (Acari: Ixodidae)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Nuclear alterations associated to programmed cell death in larval salivary glands of Apis mellifera (Hymenoptera : Apidae)

The silk glands of bees are a good model for the study of cell death in insects. With the objective to detect the nuclear features during glandular regression stage, larvae at the last instar and pre-pupae were collected and their silk glands were dissected and processed for ultrastructural analysis and histologically for cytochemical and imunocytochemical analysis. The results showed that the cellular nuclei exhibited characteristics of death by atypical apoptosis as well as autophagic cell death. Among the apoptosis characteristic were: nuclear strangulation with bleb formation in some nuclei, DNA fragmentation in most of the nuclei and nucleolar fragmentation. Centripetal chromatin compaction was observed in many nuclei, forming a perichromatin halo differing from typical apoptotic nuclei. With regards to the characteristics of autophagic-programmed cell death, most relevant was the delay in the collapse of many nuclei. (C) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.