A matter of time: delayed mate encounter postpones mating window initiation and reduces the strength of female choosiness

Reproductive success is determined by the presence and timing of encounter of mates. The latter depends on species-specific reproductive characteristics (e.g. initiation/duration of the mating window), season, and reproductive strategies (e.g. intensity of choosiness) that may potentially mitigate constraints imposed by mating windows. Despite their potentially crucial role for fitness and population dynamics, limited evidence exists about mating window initiation, duration and reproductive strategies. Here, we experimentally tested the mechanisms of initiation and the duration of the common lizard's Zootoca vivipara mating window, by manipulating the timing of mate encounter and analyzing its effect on (re-)mating probability. We furthermore tested treatment effects on female reproductive strategies, by measuring female choosiness. The timing of mate encounter and season did not significantly affect mating probability. However, a longer delay until mate encounter reduced female choosiness. Re-mating probability decreased with re-mating delay and was independent of mating delay. This indicates that mating window initiation depends on mate encounter, that its duration is fixed, and that plastic reproductive strategies exist. These findings contrast with previous beliefs and shows that mating windows per se may not necessarily constrain reproductive success, which is congruent with rapid range expansion and absence of positive density-effects on reproductive success (Allee effects). In summary, our results show that predicting the effect of mating windows on reproduction is complex and that experimental evidence is essential for evaluating their effect on reproduction and reproductive strategies, both being important determinants of population dynamics and the colonization of new habitats.

Vegetative and reproductive morphology of Kallymenia patens (Kallymeniaceae, Rhodophyta) in the Mediterranean Sea

Reproductive morphology of the Mediterranean red alga Kallymenia patens is described for the first time, confirming its position in the genus. K. patens is characterized by a non-procarpic female reproductive apparatus, carpogonial branch systems consisting of supporting cells bearing both three-celled carpogonial branches and subsidiary cells that lack a hypogynous cell and carpogonium; fusion cells develop numerous connecting filaments, and tetrasporangia are scattered over the thallus and are probably cruciately divided. Old fertile spathulate specimens of K. patens are morphologically similar to K. spathulata, but they can be distinguished by the length of spathulated proliferations (up to 0.6 cm and 6 cm, respectively), the length of inner cortical cells (up to 70 and 30 μm, respectively), and the gonimoblast location (in proliferations from the perennial part of the blade and over all the thallus surface, respectively)

Immunohistochemical detection of Tritrichomonas foetus in experimentally infected mice

The need to intensify knowledge of the pathogenesis of bovine genital trichomoniasis (BGT) led to the use of alternative animal models such as the mouse. Nevertheless, it is necessary to elucidate the dynamics of the infection in this animal species, evaluating different stages of the colonization and evolution of the pathological alterations. The immunohistochemistry (IHC) offers advantages over the routine histopathological staining techniques for the detection of the protozoan in tissues, cellular detritus and inside the macrophages. The goal of the present study was to demonstrate the presence of Tritrichomonas foetus in the reproductive tract of infected mice using an IHC technique. Female BALB/c mice were infected with a suspension of T. foetus by intravaginal route, in the estrum phase, detected by exfoliative vaginal cytology. After 10 weeks, the animals were sacrificed; uterus and vagina were fixed and histologically processed. Some slides were stained with HE. The rest of the slides were processed for IHC. An immunoadsorbed polyclonal serum against T. foetus was used. The avidine-biotine technique (HistoMouse, Zymed™) was employed. The histopathological studies showed a dilation of the uterine glands, presence of macrophages in the lumen of the organ and inner part of the endometrial glands. No T. foetus was identified using this method. The IHQ allowed additionally the identification of the protozoan in the endometrium, endometrial glands, uterine lumen and inside neutrophils and macrophages. The cytological studies stained with IHC showed either isolated T. foetus adhered to epithelial cells or inside macrophages. This technique proves to be a useful tool for the study of the pathogenesis of bovine genital trichomoniasis (BGT) in an experimental model.

The role of nitric oxide in reproduction

Nitric oxide (NO) plays a crucial role in reproduction at every level in the organism. In the brain, it activates the release of luteinizing hormone-releasing hormone (LHRH). The axons of the LHRH neurons project to the mating centers in the brain stem and by afferent pathways evoke the lordosis reflex in female rats. In males, there is activation of NOergic terminals that release NO in the corpora cavernosa penis to induce erection by generation of cyclic guanosine monophosphate (cGMP). NO also activates the release of LHRH which reaches the pituitary and activates the release of gonadotropins by activating neural NO synthase (nNOS) in the pituitary gland. In the gonad, NO plays an important role in inducing ovulation and in causing luteolysis, whereas in the reproductive tract, it relaxes uterine muscle via cGMP and constricts it via prostaglandins (PG).

Blastocyst-endometrium interaction: intertwining a cytokine network

The successful implantation of the blastocyst depends on adequate interactions between the embryo and the uterus. The development of the embryo begins with the fertilized ovum, a single totipotent cell which undergoes mitosis and gives rise to a multicellular structure named blastocyst. At the same time, increasing concentrations of ovarian steroid hormones initiate a complex signaling cascade that stimulates the differentiation of endometrial stromal cells to decidual cells, preparing the uterus to lodge the embryo. Studies in humans and in other mammals have shown that cytokines and growth factors are produced by the pre-implantation embryo and cells of the reproductive tract; however, the interactions between these factors that converge for successful implantation are not well understood. This review focuses on the actions of interleukin-1, leukemia inhibitory factor, epidermal growth factor, heparin-binding epidermal growth factor, and vascular endothelial growth factor, and on the network of their interactions leading to early embryo development, peri-implantatory endometrial changes, embryo implantation and trophoblast differentiation. We also propose therapeutical approaches based on current knowledge on cytokine interactions.

Sexual behavior and factors affecting female reproduction in house and field crickets

The objective of this investigation was to clarify the adaptive significance of female sexual behaviours in the house cricket, Acheta domesticus, and the Texas field cricket, Gryllus integer. Experiments were focussed primarily on: nutritional factors affecting female reproductive success; the ontogeny of female sexual behaviours; female mating frequency and progeny production; and the pattern of sperm competition. Reproduction of singly mated female A. domesticus assigned to 3 nutritional regimes was compared . Females fed a vitamin and protein-enriched mouse chow, cannibalistic females, and starved females produced on the average, 513 , 200 and 68 offspring, respectively. Cannibals probably could not obtain the same amounts of essential nutrients as females fed mouse chow. Reabsorption of oocytes was likely the major factor contributing to the decreased reproduction of starved females. In addition, female !. domesticus fed mouse chow, but allowed constant access to males produced 11 times as many offspring than did females fed corn meal. Females fed corn meal probably could not absorb or synthesize enough dietary lipids, thus resulting in poor ovariole growth. Female !. domesticus first mate at an average adult age of 7 days, closely corresponding to when they first exhibit positive phonotaxis. Females mate repeatedly and often consume the externally attached spermatophore. In ~. domesticus, females allowed constant access to males produced significantly more offspring than did single maters. Similarly, doubly mated G. integer females produced more offspring than did single maters. This difference resulted largely from the failure of many single maters to reproduce. Remating by female crickets partly functions in offsetting the possibility of a failed initial mating. Nymph production increased significantly with the time the spermatophore was attached in singly mated ~. domesticus. Spermatophore consumption by the female was not affected by male guarding behaviour, and the interval between mating and eating of the spermatophore may often be shorter than the time required for maximum insemination. Some degree of sperm depletion in singly mated !. domesticus and G. integer may have occurred. The patterns of daily offspring production of singly and multiplymated females suggests that a factor provided by a male during mating stimulates female oviposition and/or egg production. Female crickets also might acquire nutrition from spermatophore consumption, a benefit that is augmented by female multiple mating. The electrophoretic examination of various allozymes in ~. integer did not permit determination of a pattern of sperm competition. However, the possibility of last male sperm predominance is related to male guarding behaviour.

Étude de l’immunité mucosale génitale chez des femmes béninoises hautement exposées au VIH-1 séronégatives (HESN) et séropositives.

Introduction : Aujourd’hui, 35,3 millions de personnes vivent avec le virus de l’immunodéficience humaine (VIH)-1 dans le monde ; l’Afrique subsaharienne concentre 70% des nouvelles infections et les femmes en représentent plus de la moitié. Le mode de transmission du VIH le plus répandu est par voie mucosale génitale suite à des relations sexuelles. Le tractus génital féminin (TGF) possède un milieu immunitaire complexe qui doit contrer l’invasion par des pathogènes tout en maintenant la tolérance/contrôle de la flore normale vaginale étant sous la pression de procréation sous influence des hormones sexuelles. De plus, les mécanismes favorisant ou prévenant l’infection du TGF par le VIH ne sont pas précisément identifiés. Hypothèse : Le contexte inflammatoire mucosal génital et la résultante de dialogues intercellulaires tel qu’entre les cellules épithéliales génitales (CEG) et les cellules dendritiques myéloïdes (mDC), qui sont des premières à rencontrer le virus aux portes d’entrée mucosales, modulent l’activité des lymphocytes qui est déterminante dans le type de réponse immunitaire élaborée par l’hôte. Méthodologie : Des spécimens provenant d’une cohorte de travailleuses du sexe (TS) recrutées à Cotonou au Bénin en Afrique subsaharienne ont été analysés. Nous avons caractérisé le milieu mucosal génital féminin hautement exposé au VIH de TS séronégatives (highly exposed seronegative; HESN) en comparaison avec celui de TS séropositives. Brièvement, les liquides cervicaux-vaginaux ont été déterminés par des techniques de multiplexes/Luminex ou par ELISA et le milieu cellulaire a été décrit suite à des analyses de cytométrie en flux (phénotypage et tri cellulaire). Résultats : Nous avons observé la présence augmentée d’un facteur soluble antiviral, immunomodulateur et antiprolifératif sécrété dans le TGF des TS HESN qui est l’interféron (IFN)-α. La présence augmentée de cette cytokine suggère l’existence possible de connexions intercellulaires clés qui pourraient mener à une régulation homéostatique du compartiment immunitaire génital permettant de contrôler l’infection par le VIH-1. En étudiant l’expression de molécules impliquées dans les voies de signalisation associées à la production d’IFN-α dans les CEG et les cellules myéloïdes du TGF, nous avons pu mettre en évidence l’existence d’un microenvironnement présentant un profil «tolérogénique/régulateur» dans le TGF des TS HESN. Conclusion : Nos observations nous ont permis d’élucider certaines hypothèses sur un potentiel mécanisme d’immunité naturelle protecteur chez les TS HESN. De plus, nous sommes des premiers à décrire une population myéloïde présentant des caractéristiques de DC «tolérogéniques» de par leur expression d’interleukine (IL)-10, de human leukocyte antigen (HLA)-G et de immunoglobulin-like transcript (ILT)-4 dans le TGF de TS HESN. Cette étude aura des implications majeures dans le développement de stratégies d’interventions préventives afin de moduler des conditions inflammatoires préexistantes ainsi établissant une défense mucosale rapide et durable contre le VIH-1.

Elucidation of the biological roles of Wnt5a signaling in follicle development

La santé folliculaire est déterminée par un nombre de facteurs endocriniens, paracrines et autocrines. Les gonadotrophines hypophysaires sont les principaux moteurs du développement du follicule, mais leurs actions sont modulées localement par les hormones et des facteurs de croissance. Les glycoprotéines de la famille des WNTs représentent une grande famille de molécules impliquées dans différentes voies de signalisation. Ils sont sécrétés dans le but de moduler et coordonner la réponse des follicules aux gonadotrophines, et leurs activités sont indispensables à la fonction ovarienne et à la fertilité féminine. Les WNTs sont généralement classés en fonction de la (des) voie(s) qu’ils activent. Le rôle des membres de la voie canonique WNT et de ses composants tels que CTNNB1, WNT4, WNT2, FZD1 et FZD4 est bien établi au cours du développement du follicule chez les rongeurs. Un rôle similaire des WNTs dans les espèces mono-ovulatoires demeure essentiellement inconnu. De plus, le rôle des WNT non canoniques dans l'ovaire de rongeurs est méconnu. Les objectifs de cette thèse sont (1) d'élucider la régulation hormonale de l'expression de WNT5A et le rôle physiologique de WNT5A dans les cellules de la granulosa bovine in vitro et (2) d'identifier les rôles physiologiques de WNT5A dans l'ovaire de souris par inactivation génique conditionnelle. Chacun de ces objectifs a mené à la publication d’un article à partir des résultats obtenus au cours de cette thèse. Dans le premier article, le rôle de WNT5A dans les cellules de la granulosa bovine a été étudié in vitro. Nous avons constaté que WNT5A est un régulateur négatif de la stéroïdogenèse stimulée par la FSH issue des cellules de la granulosa, et qu'il agit en supprimant l'activité de signalisation des WNTs canoniques tout en induisant la voie de signalisation MAPK8/JUN. le deuxième article, afin d’examiner le rôle de deux WNTs non-canoniques, WNT5A et WNT11, à différents stades de développement folliculaire, nous avons généré des modèles de souris knock-out conditionnels ciblant les cellules de la granulosa pour chacun de ces WNTs. Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence que WNT5A est nécessaire pour assurer la fertilité normale chez la femelle, le développement folliculaire et la stéroïdogenèse ovarienne. Il est aussi un antagoniste de la réponse aux gonadotrophines, agissant par l’intermédiaire de la suppression de la signalisation canonique des WNTs. Chez les souris knock-out pour WNT11, nous ne constatons aucun défaut important dans la fertilité des femelles. L’ensemble de notre travail met en évidence que WNT5A est essentiel pour le développement normal du follicule et qu’il agit pour inhiber la différenciation des cellules de la granulosa. En résumé, nous avons fourni une étude novatrice et approfondie, utilisant plusieurs modèles et techniques pour déterminer les mécanismes par lesquels WNT5A régule le développement des follicules.

Studies on the reproductive physiology and breeding biology of the cultivable species of grouper Epinephelus tauvina (Forsskal)

School of Industrial Fisheries,Cochin University of Science and Technology

Some studies on the reproductive endocrinology of tiger prawn Penaeus monodon Fabricius

The growing demand for quality prawn seed from the farmers‘ and entrepreneurs, coupled with uncertainity of their availability from nature at the appropriate time in required quantities has prompted‘ research on problems connected with prawn seed production. Endocrine control of reproduction in the penaeid shrimp _P_. monodon has been investigated in detail by adopting a comprehensive approach to the problem. The major aspects of the study included in depth investigations of the cytological details of the reproductive and neuroendocrine organs in correlation with the process of gonadal maturation. Based on the conclusions drawn from such ultrastructural studies various endocrine manipulations were carried out to see their effects on gonadal maturation. Besides that studies on the reproductive quality of male P_. monodon and the cryopreservation of spermatophores form a part of the present investigation. The shrimp 3; Inonodon used in the present study were collected from the offshore waters of Cochin, Madras and Mandapam and from the culture ponds of Vypeen Island near Cochin (Kerala) . The entire investigation on the cytological aspects were carried out using standard histological and electron-microscopic methods. Endocrine manipulations and cryopreservation studies is also carried out using the standard methods.

Untersuchungen zur Eliminierung und Resorption von Zink aus Säugerspermatozoen während der Nebenhodenpassage

Während der Spermatogenese wird das Element Zink an die Sulfhydrylreste der Cysteine in den Mantelfaserproteinen der Spermienflagellen gebunden. So kann in den noch unreifen Mantelfasern die ungerichtete Ausbildung von Disulfidbrücken verhindert werden. Im Zuge der Spermatozoenreifung während der Nebenhodenpassage wird dieses Zink androgenabhängig zu einem hohen Prozentsatz wieder eliminiert. Die nun gerichtete Ausbildung von Disulfidbrücken ermöglicht die Versteifung der Mantelfasern. Diese Rigidität stellt die Voraussetzung zur progressiven Motilität dar, ohne die eine Fertilisierung der Eizelle im weiblichen Genitaltrakt nicht möglich ist. Da eine negative Korrelation zwischen dem Zinkgehalt von Flagellen und ihrer Motilität besteht (Henkel et al., 1999), hat die Zinkeliminierung während der Nebenhodenpassage eine entscheidende Bedeutung in der Entwicklung der Spermatozoen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Mechanismen der epididymalen Zinkeliminierung sowie die an diesem Prozess beteiligten Komponenten und den Verbleib des eliminierten Zinks am System des Bullen, der Ratte und des Menschen. Mittels proteinchemischer Verfahren kann im bovinen System ein zinkbindendes 60 kDa-Protein als Albumin identifiziert werden. Ein 80 kDa-Protein mit zinkbindenden Eigenschaften bleibt unidentifiziert. Die Zinkbindungskapazität der fraktionierten Proteine ist dabei im Caput epididymidis am stärksten ausgeprägt. Atomabsorptionsspektralphotometrische Untersuchungen zeigen die höchsten flagellären Zinkwerte in den Spermien des Rete testis und eine Abnahme des Zinkgehalts zwischen Nebenhodenkopf und -körper. Durch Autometallographie kann eine epitheliale Zinkresorption im Nebenhodenschwanz nachgewiesen werden. Dort erfolgt auch die basale Anreicherung des Zinks. Am Zinkstoffwechsel scheint auch der Macrophage Migration Inhibitory Factor (MIF) beteiligt zu sein. Dieser ist ein Zytokin mit Oxidoreduktasecharakter und kommt unter anderem im Nebenhodenepithel sowie in den Vesikeln des Nebenhoden-Fluids der Ratte vor. MIF zeigt in den hier durchgeführten Untersuchungen sowohl in systemhomologer, als auch in rekombinanter Form in vitro eine Zink-eliminierende Wirkung auf Rattenspermatozoen des Caputs und der Cauda epididymidis und hat somit möglicherweise Einfluss auf den Reifungsprozess der Spermien im Nebenhoden. Lit.: Henkel R, Bittner J, Weber R, Hüther F, Miska W (1999). Relevance of zinc in human sperm flagella and its relation to motility. Fertil Steril 71: 1138-1143

Vegetative and reproductive morphology of Kallymenia patens (Kallymeniaceae, Rhodophyta) in the Mediterranean Sea

Reproductive morphology of the Mediterranean red alga Kallymenia patens is described for the first time, confirming its position in the genus. K. patens is characterized by a non-procarpic female reproductive apparatus, carpogonial branch systems consisting of supporting cells bearing both three-celled carpogonial branches and subsidiary cells that lack a hypogynous cell and carpogonium; fusion cells develop numerous connecting filaments, and tetrasporangia are scattered over the thallus and are probably cruciately divided. Old fertile spathulate specimens of K. patens are morphologically similar to K. spathulata, but they can be distinguished by the length of spathulated proliferations (up to 0.6 cm and 6 cm, respectively), the length of inner cortical cells (up to 70 and 30 μm, respectively), and the gonimoblast location (in proliferations from the perennial part of the blade and over all the thallus surface, respectively)

Carga viral de seis tipos de Virus del Papiloma Humano de alto riesgo y su asociacion con lesiones cervicales

Introducción: La infección por un tipo de Virus del Papiloma Humano de alto riesgo (VPH-AR), es el factor principal en el desarrollo de Cáncer de Cérvix (CC). La carga viral puede modular esta asociación, por lo que resulta importante su cuantificación y el establecimiento de su relación con lesiones precursoras de CC. Metodología: 60 mujeres con lesiones escamosas intraepiteliales (LEI) y 120 mujeres sin LEI, confirmadas por colposcopia, fueron incluidas en el estudio. Se determinó la carga viral de 6 tipos de VPH-AR, mediante PCR en tiempo real. Se estimaron OR crudos y ajustados para evaluar la asociación entre la carga viral de cada tipo y las lesiones cervicales. Resultados: 93.22% de mujeres con LEI y 91.23% de mujeres negativas, fueron positivas para al menos un tipo de VPH. VPH-18 y VPH-16 fueron los tipos más prevalentes, junto con VPH-31 en mujeres sin LEI. No se encontraron diferencias estadísticamente significativas de las cargas virales entre éstos dos grupos, aunque se observó un mayor carga viral en lesiones para algunos tipos virales. Una mayor frecuencia de lesiones se asoció a infecciones con carga baja de VPH-16 (ORa: 3.53; IC95%: 1.16 – 10.74), en comparación a mujeres con carga alta de VPH-16, (ORa: 2.63; IC95%: 1.09 – 6.36). En infecciones por VPH-31, la presencia de carga viral alta, se asoció con una menor frecuencia de lesiones (ORa: 0.34; IC95%: 0.15 – 0.78). Conclusiones: La prevalencia tipo-específica de VPH se corresponde con las reportadas a nivel mundial. La asociación entre la carga viral del VPH y la frecuencia de LEI es tipo específica y podría depender de la duración de la infección, altas cargas relacionadas con infecciones transitorias, y bajas cargas con persistentes. Este trabajo contribuye al entendimiento del efecto de la carga viral en la historia natural del CC; sin embargo, estudios prospectivos son necesarios para confirmar estos resultados.

Estudi taxonòmic i ecofisiològic dels membres de la família faucheaceae (Rhodymeniales, Rhodophyta) de la Península Ibèrica i de les Illes Balears

L'objectiu d'aquesta tesi doctoral ha estat estudiar a nivell taxonòmic i ecofisiològic les espècies de la família Faucheaceae (Rhodymeniales, Rhodophyta) presents a la península Ibèrica i a les illes Balears: Fauchea repens (C. Agardh) Montagne i Bory in Montagne, Gloiocladia furcata (C. Agardh) J. Agardh i Gloiocladia microspora (Bornet ex Rodríguez y Femenías) Sánchez i Rodríguez-Prieto, comb. nov. L'estudi taxonòmic es va realitzar a partir de mostres recol·lectades al llarg de la costa de la península Ibérica i de les illes Balears, amb la revisió dels exemplars conservats en els herbaris de diferents universitats espanyoles i dels exemplars tipus localitzats a l'herbari de C. Agardh i al de J.J. Rodríguez y Femenías. Així doncs, amb aquest treball es van completar les dades ja existents quant a la morfologia, l'estructura vegetativa i els tetrasporòfits de les tres espècies i es van aportar dades inèdites pel què fa a les estructures reproductores masculines de Fauchea repens, les estructures reproductores femenines i estadis de postfertilització de F. repens, G. furcata i G. microspora comb. nov. Paral·lelament es va detallar la corologia, l'hàbitat i la fenologia de les tres espècies. De l'estudi de F. repens i G. furcata, espècies tipus dels seus gèneres i, en el cas de la primera també de la família, es proposa una correcció de la descripció original de la família Faucheaceae I.M. Strachan, G.W. Saunders & Kraft, així com una nova combinació Gloiocladia microspora comb. nov. per l'espècie anomenada fins aquest estudi Fauchea microspora Bornet ex Rodríguez y Femenías. S'aporta també una iconografia original de dibuixos i fotografies, i una clau de determinació dels tàxons estudiats. Quant a l'estudi ecofisiològic, es van realitzar una sèrie d'experiments de laboratori per tal de determinar els requeriments de llum, temperatura i fotoperíode per el creixement i supervivència de les tres espècies. Així doncs, es van aportar dades inèdites pel què fa al cultiu in vitro de Fauchea repens, Gloiocladia furcata i Gloiocladia microspora comb. nov., que ens van permetre explicar la distribució batimètrica i geogràfica de les tres espècies.

Probiotics and prebiotics in female health

Functional foods such as probiotics, prebiotics and nutraceuticals are of extreme interest to researchers. There is growing evidence that these food ingredients may improve and in some cases treat certain conditions that are implicated in women's health. The use of probiotics (live, beneficial bacteria) in improving gastrointestinal and non-gastrointestinal tract conditions such as irritable bowel syndrome, candidiasis and other female urogenital tract conditions are reviewed. Emphasis is also given to the importance of prebiotics (non-digestible food ingredients) in osteoporosis management and alleviation of menopausal symptoms and reducing the onset of cancer.