Regulation of phosphatidylinositide turnover in the myometrium by cAMP: Implications for the control of uterine contraction

Regulation of uterine quiescence involves the integration of the signaling pathways regulating uterine contraction and relaxation. Uterine contractants increase intracellular calcium through receptor/GαqPLC coupling, resulting in contraction of the myometrium. Elevation of cAMP concentration has been correlated with relaxation of the myometrium. However, the mechanism of cAMP action in the uterus is unclear. ^ Both endogenous and exogenous increases in cAMP inhibited oxytocin-stimulated phosphatidylinositide turnover in an immortalized pregnant human myometrial cell line (PHM1-41). This inhibition was reversed by cAMP-dependent protein kinase (PKA) inhibitors, suggesting the involvement of PKA. cAMP inhibited phosphatidyinositide turnover stimulated by different agonists in different cell lines. These data suggest that the cAMP inhibitory mechanism is neither cell nor receptor dependent, and inhibits Gαq/PLCβ1 and PLCβ3 coupling. ^ The subcellular localization of PKA occurs via PKA binding to A-Kinase-Anchoring-Proteins (AKAP), and peptides that inhibit this association have been developed (S-Ht31). S-Ht31 blocked cAMP-stimulated PKA activity and decreased PKA concentration in PHM1-41 cell plasma membranes. S-Ht31 reversed the ability of CPT-cAMP, forskolin and relaxin to inhibit phosphatidylinositide turnover in PHM1-41 cells. Overlay analysis of both PHM1-41 cell and nonpregnant rat myometrium found an AKAPs of 86 kDa and 150 kDa associated with the plasma membrane, respectively. These data suggest that PKA anchored to the plasma membrane via AKAP150/PKA anchoring is involved in the cAMP inhibitory mechanism. ^ CPT-cAMP and isoproterenol inhibited phosphatidylinositide turnover in rat myometrium from days 12 through 20 of gestation. In contrast, neither agent was effective in the 21 day pregnant rat myometrium. The decrease in the cAMP inhibitory mechanism was correlated with a decrease in PKA and an increase in protein phosphatase 2B (PP2B) concentration in rat myometrial plasma membranes on day 21 of gestation. In myometrial total cell homogenates, both PKA and PP2B concentration increased on day 21. S-Ht31 inhibited cAMP inhibition of phosphatidylinositide turnover in day 19 pregnant rat myometrium. Both PKA and PP2B coimmunoprecipitated with an AKAP150 in a gestational dependent manner, suggesting this AKAP localizes PKA and PP2B to the plasma membrane. ^ These data presented demonstrate the importance of the cAMP inhibitory mechanism in regulating uterine contractility. ^

Pattern changes of pituitary peptides in rat after salt-loading as detected by means of direct, semiquantitative mass spectrometric profiling

We have established a differential peptide display method, based on a mass spectrometric technique, to detect peptides that show semiquantitative changes in the neurointermediate lobe (NIL) of individual rats subjected to salt-loading. We employed matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry, using a single-reference peptide in combination with careful scanning of the whole crystal rim of the matrix-analyte preparation, to detect in a semiquantitative manner the molecular ions present in the unfractionated NIL homogenate. Comparison of the mass spectra generated from NIL homogenates of salt-loaded and control rats revealed a selective and significant decrease in the intensities of several molecular ion species of the NIL homogenates from salt-loaded rats. These ion species, which have masses that correspond to the masses of oxytocin, vasopressin, neurophysins, and an unidentified putative peptide, were subsequently chemically characterized. We confirmed that the decreased molecular ion species are peptides derived exclusively from propressophysin and prooxyphysin (i.e., oxytocin, vasopressin, and various neurophysins). The putative peptide is carboxyl-terminal glycopeptide. The carbohydrate moiety of the latter peptide was determined by electrospray tandem MS as bisected biantennary Hex3HexNAc5Fuc. This posttranslational modification accounts for the mass difference between the predicted mass of the peptide based on cDNA studies and the measured mass of the mature peptide.

Australian lungfish neurohypophysial hormone genes encode vasotocin and [Phe2]mesotocin precursors homologous to tetrapod-type precursors

In view of the well-established role of neurohypophysial hormones in osmoregulation of terrestrial vertebrates, lungfishes are a key group for study of the molecular and functional evolution of the hypothalamo-neurohypophysial system. Here we report on the primary structure of the precursors encoding vasotocin (VT) and [Phe2]mesotocin ([Phe2]MT) of the Australian lungfish, Neoceratodus forsteri. Genomic sequence analysis and Northern blot analysis confirmed that [Phe2]MT is a native oxytocin family peptide in the Australian lungfish, although it has been reported that the lungfish neurohypophysis contains MT. The VT precursor consists of a signal peptide, VT, that is connected to a neurophysin by a Gly-Lys-Arg sequence, and a copeptin moiety that includes a Leu-rich core segment and a glycosylation site. In contrast, the [Phe2]MT precursor does not contain a copeptin moiety. These structural features of the lungfish precursors are consistent with those in tetrapods, but different from those in teleosts where both VT and isotocin precursors contain a copeptin-like moiety without a glycosylation site at the carboxyl terminals of their neurophysins. Comparison of the exon/intron organization also supports homology of the lungfish [Phe2]MT gene with tetrapod oxytocin/MT genes, rather than with teleost isotocin genes. Moreover, molecular phylogenetic analysis shows that neurohypophysial hormone genes of the lungfish are closely related to those of the toad. The present results along with previous morphological findings indicate that the hypothalamo-neurohypophysial system of the lungfish has evolved along the tetrapod lineage, whereas the teleosts form a separate lineage, both within the class Osteichthyes.

Inhibition of gastric acid secretion by stress: A protective reflex mediated by cerebral nitric oxide

Moderate somatic stress inhibits gastric acid secretion. We have investigated the role of endogenously released NO in this phenomenon. Elevation of body temperature by 3°C or a reduction of 35 mmHg (1 mmHg = 133 Pa) in blood pressure for 10 min produced a rapid and long-lasting reduction of distension-stimulated acid secretion in the rat perfused stomach in vivo. A similar inhibitory effect on acid secretion was produced by the intracisternal (i.c.) administration of oxytocin, a peptide known to be released during stress. Intracisternal administration of the NO-synthase inhibitor, NG-nitro-l-arginine methyl ester (l-NAME) reversed the antisecretory effect induced by all these stimuli, an action prevented by intracisternal coadministration of the NO precursor, l-arginine. Furthermore, microinjection of l-NAME into the dorsal motor nucleus of the vagus nerve reversed the acid inhibitory effects of mild hyperthermia, i.v. endotoxin, or i.c. oxytocin, an action prevented by prior microinjection of l-arginine. By contrast, microinjection of l-NAME into the nucleus tractus solitarius failed to affect the inhibitory effects of hyperthermia, i.v. endotoxin, or i.c. oxytocin. Immunohistochemical techniques demonstrated that following hyperthermia there was a significant increase in immunoreactivity to neuronal NO synthase in different areas of the brain, including the dorsal motor nucleus of the vagus. Thus, our results suggest that the inhibition of gastric acid secretion, a defense mechanism during stress, is mediated by a nervous reflex involving a neuronal pathway that includes NO synthesis in the brain, specifically in the dorsal motor nucleus of the vagus.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

Fatores associados à integridade perineal e à episiotomia no parto normal: estudo transversal

Introdução: Investigar os fatores associados à condição perineal no parto vaginal pode possibilitar modificações no cuidado com o períneo, de forma a contribuir para menores frequências de episiotomia e de lacerações perineais. Objetivos: Identificar os fatores associados à episiotomia; identificar os fatores associados à integridade perineal no parto vaginal; descrever os motivos apontados para a realização de episiotomia por enfermeiras obstétricas; e identificar as manobras de proteção perineal realizadas por enfermeiras obstétricas em um Centro de Parto Normal. Método: Estudo transversal com coleta de dados prospectiva por meio de formulário aplicado junto às enfermeiras obstétricas de um Centro de Parto Normal intra-hospitalar de São Paulo e que incluiu dados de todas as mulheres que deram à luz neste serviço no período de fevereiro de 2014 a janeiro de 2015. Na análise estatística, as associações entre as variáveis dependentes (episiotomia e integridade perineal) e as variáveis sociodemográficas, obstétricas e assistenciais foram estimadas por meio de Odds Ratios (OR), calculadas por meio de regressão logística binária univariada e múltipla com intervalos de confiança de 95 por cento (IC 95 por cento ), no programa estatístico SPSS versão 20. Foram realizadas análises separadas para cada variável dependente. Os motivos para a realização de episiotomia e o uso de manobras de proteção perineal foram descritos por meio de frequências e porcentagens. O estudo foi aprovado nos Comitês de Ética em Pesquisa das instituições proponente e coparticipante. Resultados: Foram analisados os dados de 802 mulheres (frequência de episiotomia de 23,8 por cento , 191 mulheres; integridade perineal de 25,9 por cento , 208 mulheres; laceração perineal de 50,3 por cento , 403 mulheres). Os fatores independentemente associados à episiotomia foram: não ter parto vaginal anterior (OR 26,72; IC 95 por cento 15,42-46,30), uso de ocitocina durante o trabalho de parto (OR 1,69; IC 95 por cento 1,12-2,57), puxos dirigidos (OR 2,05; IC 95 por cento 1,23-3,43), intercorrência no trabalho de parto (OR 2,61; IC 95 por cento 1,43-4,77) e posição semissentada no parto (5,45; IC 95 por cento 1,06-28,01). O uso de uma manobra de proteção perineal (OR 0,11; IC 95 por cento 0,04-0,26) ou de duas manobras ou mais (OR 0,09; IC 95 por cento 0,04-0,22) se apresentou como fator de proteção contra a episiotomia. Em relação à integridade perineal, os fatores independentemente associados foram: ter parto vaginal anterior (OR 3,88; IC 95 por cento 2,41-6,23) e cor da pele autorreferida não branca (OR 1,43; IC 95 por cento 1,01-2,04). As indicações para episiotomia incluíram, predominantemente, motivos relacionados às condições e dimensões do períneo. As manobras de proteção perineal foram utilizadas em aproximadamente 95 por cento dos partos vaginais, mas não impactaram as taxas de integridade perineal. Conclusões: As variáveis associadas à episiotomia incluíram, em sua maioria, fatores que podem ser controlados pelo profissional de saúde. Estas variáveis não impactaram as taxas de integridade perineal. Informar os profissionais que atuam na assistência ao parto e as mulheres que buscam esse atendimento sobre os fatores associados à condição perineal no parto vaginal pode contribuir para a redução da frequência de episiotomia e para preservar a integridade perineal no parto vaginal.

Developing Emotional Security Among Children Who Have Been Adopted

This study investigated the development of emotional security among 6-10 year old children who have been adopted by exposing them to an experimental condition during which they could engage with either a live dog or a robotic dog. The live dog was a certified therapy dog; the robotic dog was a FurReal® toy marketed by Hasbro as "Biscuit." Utilizing a mixed-method embedded experimental design, the experimental condition was intentionally structured to promote engagement between the participant and the dog or robot. 43 children who had been adopted from the child welfare system were randomly assigned to one of two groups. One group was exposed to a therapy dog (n=22), while another was exposed to the social robotic dog (n=21). The development of emotional security was targeted for measurement in this study using the "Reading the Mind in the Eyes Test," a test of social understanding that has been linked in the literature to oxytocin- a hormone premised to be a marker of the development of emotional security. Physiological anxiety was also measured as an indicator of emotional security using the Revised Child Manifest Anxiety Scale-2 (RCMAS-2). Both measures were administered before and after exposure to the experimental condition. A linear mixed-effect regression analysis showed that for boys only, there was a significant effect of engagement with either companion on social understanding (p<.01). Social understanding decreased as engagement increased. A second model indicated that for boys only, their history of animal cruelty had a significant effect on physiological anxiety (p<.05). If boys had an animal cruelty history, their anxiety was reduced after the exposure to either the dog or robot. Interpretations of the findings suggest that there are differences among children who have been adopted and have a history of animal cruelty that differentially influences their development of emotional security. Social work interventions designed for practice with children who have been adopted will need to assess the presence of these variations and develop appropriate treatment protocols.

Arginine vasotocin regulation of interspecific cooperative behaviour in a cleaner fish

In an interspecific cooperative context, individuals must be prepared to tolerate close interactive proximity to other species but also need to be able to respond to relevant social stimuli in the most appropriate manner. The neuropeptides vasopressin and oxytocin and their non-mammalian homologues have been implicated in the evolution of sociality and in the regulation of social behaviour across vertebrates. However, little is known about the underlying physiological mechanisms of interspecific cooperative interactions. In interspecific cleaning mutualisms, interactions functionally resemble most intraspecific social interactions. Here we provide the first empirical evidence that arginine vasotocin (AVT), a non-mammalian homologue of arginine vasopressin (AVP), plays a critical role as moderator of interspecific behaviour in the best studied and ubiquitous marine cleaning mutualism involving the Indo-Pacific bluestreak cleaner wrasse Labroides dimidiatus. Exogenous administration of AVT caused a substantial decrease of most interspecific cleaning activities, without similarly affecting the expression of conspecific directed behaviour, which suggests a differential effect of AVT on cleaning behaviour and not a general effect on social behaviour. Furthermore, the AVP-V1a receptor antagonist (manning compound) induced a higher likelihood for cleaners to engage in cleaning interactions and also to increase their levels of dishonesty towards clients. The present findings extend the knowledge of neuropeptide effects on social interactions beyond the study of their influence on conspecific social behaviour. Our evidence demonstrates that AVT pathways might play a pivotal role in the regulation of interspecific cooperative behaviour and conspecific social behaviour among stabilized pairs of cleaner fish. Moreover, our results suggest that the role of AVT as a neurochemical regulator of social behaviour may have been co-opted in the evolution of cooperative behaviour in an interspecific context, a hypothesis that is amenable to further testing on the potential direct central mechanism involved.

Systemic apomorphine alters HPA axis responses to interleukin-1 beta adminstration but not sound stress

Apomorphine is a dopamine receptor agonist that was recently licensed for the treatment of erectile dysfunction. However, although sexual activity can be stressful, there has been little investigation into whether treatments for erectile dysfunction affect stress responses. We have examined whether a single dose of apomorphine, sufficient to produce penile erections (50 mug/kg, i.a.), can alter basal or stress-induced plasma ACTH levels, or activity of central pathways thought to control the hypothalamic-pituitary-adrenal axis in rats. An immune challenge (interleukin-1beta, 1 mug/kg, i.a.) was used as a physical stressor while sound stress (100 dB white noise, 30 min) was used as a psychological stressor. Intravascular administration of apomorphine had no effect on basal ACTH levels but did substantially increase the number of Fos-positive amygdala and nucleus tractus solitarius catecholamine cells. Administration of apomorphine prior to immune challenge augmented the normal ACTH response to this stressor at 90 min and there was a corresponding increase in the number of Fos-positive paraventricular nucleus corticotropin-releasing factor cells, paraventricular nucleus oxytocin cells and nucleus tractus solitarius catecholamine cells. However, apomorphine treatment did not alter ACTH or Fos responses to sound stress. These data suggest that erection-inducing levels of apomorphine interfere with hypothalamic-pituitary-adrenal axis inhibitory feedback mechanisms in response to a physical stressor, but have no effect on the response to a psychological stressor. Consequently, it is likely that apomorphine acts on a hypothalamic-pituitary-adrenal axis control pathway that is unique to physical stressors. A candidate for this site of action is the nucleus tractus solitarius catecholamine cell population and, in particular, A2 noradrenergic neurons. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Avaliação da qualidade da assistência à mulher e ao filho durante o parto normal

The practices developed in the everyday life of obstetric services are sometimes out of step with the recommendations of the public health policies. Accordingly, this research had the objective of assessing the quality of the care provided to women and children during cases of natural childbirth in municipal public maternity wards of the city of Natal/RN, Brazilian Northeast. We developed a cross-sectional and quantitative study in two maternity wards that provide care actions to pregnant women at regular risk (maternity wards A and B). The participants were 314 puerperal women who were treated during the period between April and July 2014, whose children were born alive, through transpelvic way, with spontaneous or induced beginning of labor and that showed physical and emotional conditions to respond to the proposed questions. The data collection instrument was constructed on the basis of the recommendations of the World Health Organization focused on the care of normal childbirth and validated by skilled judges, and the final version has obtained optimum agreement (k = 0,96; IVC = 0,99). Associated with these recommendations, we used three indicators: percentage of women with induced labor or subjected to elective cesarean section (Indicator A); percentage of women served by a qualified health professional during labor and childbirth (Indicator B); and Bologna Index (Indicator C). The research obtained a favorable opinion of the Research Ethics Committee from the Federal University of Rio Grande do Norte, under the nº 562.313 and Certificate of Presentation for Ethics Appreciation: 25958513.0.0000.5537. The analysis of categories related to the recommendations of the World Health Organization was conducted by means of absolute and relative frequency and the Chi-square Pearson’s and Fisher’s exact tests made the comparison of the differences observed between the two maternity wards. Furthermore, we calculated the percentage of the indicators A and B and with the results of the Indicator C, the quality was assessed as follows: the closer to 5, the better will be the quality, and the closer to 0, the worst will be the quality, and the Mann-Whitney U test was used to compare the differences of the obtained averages. The significance level of 5% was considered in all statistical tests. The differences between the maternity wards were identified with regard to the provision of liquids orally (p=0,018), stimulus for non-supine positions (p=0,002), existence of partograph (p=0,001), support or welcoming by health professionals (p= 0,047), intravenous infusion (p<0,001), supine position (p<0,001), use of oxytocin (p<0,001), food and liquid restriction (p= 0,002) and, lastly, the fact of the touch is performed by more than 1 examiner (p=0,011). The indicators A and B showed percentages of 13,09% and 100%, respectively. The overall average of the Indicator C was equal to 2,07 (± 0,74). There was a statistically significant difference between the averages of the maternity wards (p<0,001). The care actions provided during the process of labor and childbirth is inappropriate, especially in the maternity ward B. It is necessary to implement improvements and redesign the obstetric model in force

Mathematical Modeling of Perifusion Cell Culture Experiments

In perifusion cell cultures, the culture medium flows continuously through a chamber containing immobilized cells and the effluent is collected at the end. In our main applications, gonadotropin releasing hormone (GnRH) or oxytocin is introduced into the chamber as the input. They stimulate the cells to secrete luteinizing hormone (LH), which is collected in the effluent. To relate the effluent LH concentration to the cellular processes producing it, we develop and analyze a mathematical model consisting of coupled partial differential equations describing the intracellular signaling and the movement of substances in the cell chamber. We analyze three different data sets and give cellular mechanisms that explain the data. Our model indicates that two negative feedback loops, one fast and one slow, are needed to explain the data and we give their biological bases. We demonstrate that different LH outcomes in oxytocin and GnRH stimulations might originate from different receptor dynamics. We analyze the model to understand the influence of parameters, like the rate of the medium flow or the fraction collection time, on the experimental outcomes. We investigate how the rate of binding and dissociation of the input hormone to and from its receptor influence its movement down the chamber. Finally, we formulate and analyze simpler models that allow us to predict the distortion of a square pulse due to hormone-receptor interactions and to estimate parameters using perifusion data. We show that in the limit of high binding and dissociation the square pulse moves as a diffusing Gaussian and in this limit the biological parameters can be estimated.

The Role of TET Proteins in the Epigenetic Regulation of Neural Gene Expression and Behavior

Understanding how genes affect behavior is critical to develop precise therapies for human behavioral disorders. The ability to investigate the relationship between genes and behavior has been greatly advanced over the last few decades due to progress in gene-targeting technology. Recently, the Tet gene family was discovered and implicated in epigenetic modification of DNA methylation by converting 5-methylcytosine to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC). 5hmC and its catalysts, the TET proteins, are highly abundant in the postnatal brain but with unclear functions. To investigate their neural functions, we generated new lines of Tet1 and Tet3 mutant mice using a gene targeting approach. We designed both mutations to cause a frameshift by deleting the largest coding exon of Tet1 (Tet1Δe4) and the catalytic domain of Tet3 (Tet3Δe7-9). As Tet1 is also highly expressed in embryonic stem cells (ESCs), we generated Tet1 homozygous deleted ESCs through sequential targeting to compare the function of Tet1 in the brain to its role in ESCs. To test our hypothesis that TET proteins epigenetically regulate transcription of key neural genes important for normal brain function, we examined transcriptional and epigenetic differences in the Tet1Δe4 mouse brain. The oxytocin receptor (OXTR), a neural gene implicated in social behaviors, is suggested to be epigenetically regulated by an unknown mechanism. Interestingly, several human studies have found associations between OXTR DNA hypermethylation and a wide spectrum of behavioral traits and neuropsychiatric disorders including autism spectrum disorders. Here we report the first evidence for an epigenetic mechanism of Oxtr transcription as expression of Oxtr is reduced in the brains of Tet1Δe4-/- mice. Likewise, the CpG island overlapping the promoter of Oxtr is hypermethylated during early embryonic development and persists into adulthood. We also discovered altered histone modifications at the hypermethylated regions, indicating the loss of TET1 has broad effects on the chromatin structure at Oxtr. Unexpectedly, we discovered an array of novel mRNA isoforms of Oxtr that are selectively reduced in Tet1Δe4-/- mice. Additionally, Tet1Δe4-/- mice display increased agonistic behaviors and impaired maternal care and short-term memory. Our findings support a novel role for TET1 in regulating Oxtr expression by preventing DNA hypermethylation and implicate TET1 in social behaviors, offering novel insight into Oxtr epigenetic regulation and its role in neuropsychiatric disorders.

Putting together phylogenetic and ontogenetic perspectives on empathy.

The ontogeny of human empathy is better understood with reference to the evolutionary history of the social brain. Empathy has deep evolutionary, biochemical, and neurological underpinnings. Even the most advanced forms of empathy in humans are built on more basic forms and remain connected to core mechanisms associated with affective communication, social attachment, and parental care. In this paper, we argue that it is essential to consider empathy within a neurodevelopmental framework that recognizes both the continuities and changes in socioemotional understanding from infancy to adulthood. We bring together neuroevolutionary and developmental perspectives on the information processing and neural mechanisms underlying empathy and caring, and show that they are grounded in multiple interacting systems and processes. Moreover, empathy in humans is assisted by other abstract and domain-general high-level cognitive abilities such as executive functions, mentalizing and language, as well as the ability to differentiate another's mental states from one's own, which expand the range of behaviors that can be driven by empathy.

Relatório de estágio em dermoneuromodulação no tratamento da dor

Mestrado em Fisioterapia

Sampling strategies for characterization of neuropeptides using mass spectrometry and functional implications into cell-cell signaling

In this dissertation, there are developed different analytical strategies to discover and characterize mammalian brain peptides using small amount of tissues. The magnocellular neurons of rat supraoptic nucleus in tissue and cell culture served as the main model to study neuropeptides, in addition to hippocampal neurons and mouse embryonic pituitaries. The neuropeptidomcis studies described here use different extraction methods on tissue or cell culture combined with mass spectrometry (MS) techniques, matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) and electrospray ionization (ESI). These strategies lead to the identification of multiple peptides from the rat/mouse brain in tissue and cell cultures, including novel compounds One of the goals in this dissertation was to optimize sample preparations on samples isolated from well-defined brain regions for mass spectrometric analysis. Here, the neuropeptidomics study of the SON resulted in the identification of 85 peptides, including 20 unique peptides from known prohormones. This study includes mass spectrometric analysis even from individually isolated magnocellular neuroendocrine cells, where vasopressin and several other peptides are detected. At the same time, it was shown that the same approach could be applied to analyze peptides isolated from a similar hypothalamic region, the suprachiasmatic nucleus (SCN). Although there were some overlaps regarding the detection of the peptides in the two brain nuclei, different peptides were detected specific to each nucleus. Among other peptides, provasopressin fragments were specifically detected in the SON while angiotensin I, somatostatin-14, neurokinin B, galanin, and vasoactive-intestinal peptide (VIP) were detected in the SCN only. Lists of peptides were generated from both brain regions for comparison of the peptidome of SON and SCN nuclei. Moving from analysis of magnocellular neurons in tissue to cell culture, the direct peptidomics of the magnocellular and hippocampal neurons led to the detection of 10 peaks that were assigned to previously characterized peptides and 17 peaks that remain unassigned. Peptides from the vasopressin prohormone and secretogranin-2 are attributed to magnocellular neurons, whereas neurokinin A, peptide J, and neurokinin B are attributed to cultured hippocampal neurons. This approach enabled the elucidation of cell-specific prohormone processing and the discovery of cell-cell signaling peptides. The peptides with roles in the development of the pituitary were analyzed using transgenic mice. Hes1 KO is a genetically modified mouse that lives only e18.5 (embryonic days). Anterior pituitaries of Hes1 null mice exhibit hypoplasia due to increased cell death and reduced proliferation and in the intermediate lobe, the cells differentiate abnormally into somatotropes instead of melanotropes. These previous findings demonstrate that Hes1 has multiple roles in pituitary development, cell differentiation, and cell fate. AVP was detected in all samples. Interestingly, somatostatin [92-100] and provasopressin [151-168] were detected in the mutant but not in the wild type or heterozygous pituitaries while somatostatin-14 was detected only in the heterozygous pituitary. In addition, the putative peptide corresponding to m/z 1330.2 and POMC [205-222] are detected in the mutant and heterozygous pituitaries, but not in the wild type. These results indicate that Hes1 influences the processing of different prohormones having possible roles during development and opens new directions for further developmental studies. This research demonstrates the robust capabilities of MS, which ensures the unbiased direct analysis of peptides extracted from complex biological systems and allows addressing important questions to understand cell-cell signaling in the brain.