Nitric oxide is protective in listeric meningoencephalitis of rats

The bacterium Listeria monocytogenes causes meningoencephalitis in humans. In rodents, listeriosis is associated with granulomatous lesions in the liver and the spleen, but not with meningoencephalitis. Here, infant rats were infected intracisternally to generate experimental listeric meningoencephalitis. Dose-dependent effects of intracisternal inoculation with L. monocytogenes on survival and activity were noted; 10(4) L. monocytogenes organisms induced a self-limiting brain infection. Bacteria invaded the basal meninges, chorioid plexus and ependyme, spread to subependymal tissue and hippocampus, and disappeared by day 7. This was paralleled by recruitment and subsequent disappearance of macrophages expressing inducible nitric oxide synthase (iNOS) and nitrotyrosine accumulation, an indication of nitric oxide (NO.) production. Treatment with the spin-trapping agent alpha-phenyl-tert-butyl nitrone (PBN) dramatically increased mortality and led to bacterial numbers in the brain 2 orders of magnitude higher than in control animals. Treatment with the selective iNOS inhibitor L-N(6)-(1-iminoethyl)-lysine (L-NIL) increased mortality to a similar extent and led to 1 order of magnitude higher bacterial counts in the brain, compared with controls. The numbers of bacteria that spread to the spleen and liver did not significantly differ among L-NIL-treated, PBN-treated, and control animals. Thus, the infant rat brain is able to mobilize powerful antilisterial mechanisms, and both reactive oxygen and NO. contribute to Listeria growth control.

Transmembrane tumor necrosis factor alpha is required for enteropathy and is sufficient to promote parasite expulsion in gastrointestinal helminth infection

To study the specific role of transmembrane tumor necrosis factor (tmTNF) in protective and pathological responses against the gastrointestinal helminth Trichinella spiralis, we compared the immune responses of TNF-alpha/lymphotoxin alpha (LTalpha)(-/-) mice expressing noncleavable transgenic tmTNF to those of TNF-alpha/LTalpha(-/-) and wild-type mice. The susceptibility of TNF-alpha/LTalpha(-/-) mice to T. spiralis infection was associated with impaired induction of a protective Th2 response and the lack of mucosal mastocytosis. Although tmTNF-expressing transgenic (tmTNF-tg) mice also had a reduced Th2 response, the mast cell response was greater than that observed in TNF-alpha/LTalpha(-/-) mice and was sufficient to induce the expulsion of the parasite. T. spiralis infection of tmTNF-tg mice resulted in significant intestinal pathology characterized by villus atrophy and crypt hyperplasia comparable to that induced following the infection of wild-type mice, while pathology in TNF-alpha/LTalpha(-/-) mice was significantly reduced. Our data thus indicate a role for tmTNF in host defense against gastrointestinal helminths and in the accompanying enteropathy. Furthermore, they also demonstrate that TNF-alpha is required for the induction of Th2 immune responses related to infection with gastrointestinal helminth parasites.

T cell-mediated immunoregulation in the gastrointestinal tract

In the intestinal tract, only a single layer of epithelial cells separates innate and adaptive immune effector cells from a vast amount of antigens. Here, the immune system faces a considerable challenge in tolerating commensal flora and dietary antigens while preventing the dissemination of potential pathogens. Failure to tightly control immune reactions may result in detrimental inflammation. In this respect, 'conventional' regulatory CD4(+) T cells, including naturally occurring and adaptive CD4(+) CD25(+) Foxp3(+) T cells, Th3 and Tr1 cells, have recently been the focus of considerable attention. However, regulatory mechanisms in the intestinal mucosa are highly complex, including adaptations of nonhaematopoietic cells and innate immune cells as well as the presence of unconventional T cells with regulatory properties such as resident TCRgammadelta or TCRalphabeta CD8(+) intraepithelial lymphocytes. This review aims to summarize the currently available knowledge on conventional and unconventional regulatory T cell subsets (Tregs), with special emphasis on clinical data and the potential role or malfunctioning of Tregs in four major human gastrointestinal diseases, i.e. inflammatory bowel diseases, coeliac disease, food allergy and colorectal cancer. We conclude that the clinical data confirms some but not all of the findings derived from experimental animal models.

Antigens of the type-three secretion system of Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida prevent protective immunity in rainbow trout

Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida is the etiologic agent of furunculosis, a frequent and significant disease of fisheries worldwide. The disease is largely controlled by commercial oil adjuvanted vaccines containing bacterins. However, the mechanisms leading to a protective immune response remain poorly understood. The type-three secretion system (T3SS) plays a central role in virulence of A. salmonicida subsp. salmonicida and thus may have an influence on the immune response of the host. The aim of this study was to evaluate the role of the T3SS antigens in mounting a protective immune response against furunculosis. Rainbow trout were intraperitoneally vaccinated in two independent experiments with bacterins prepared from a wild-type A. salmonicida strain and an isogenic strain carrying a deletion in the T3SS (ΔascV). Fish were challenged with the wt strain eight weeks after vaccination. In both trials, the survival rate of trout vaccinated with the ΔascV strain was significantly higher (23-28%) in comparison to the group vaccinated with the wt strain. High-throughput proteomics analysis of whole bacteria showed the ascV deletion in the mutant strain resulted in lower expression of all the components of the T3SS, several of which have a potential immunosuppressive activity. In a third experiment, fish were vaccinated with recombinant AcrV (homologous to the protective antigen LcrV of Yersinia) or S-layer protein VapA (control). AcrV vaccinated fish were not protected against a challenge while fish vaccinated with VapA were partially protected. The presence of T3SS proteins in the vaccine preparations decreased the level of protection against A. salmonicida infection and that AcrV was not a protective antigen. These results challenge the hypothesis that mounting specific antibodies against T3SS proteins should bring better protection to fish and demonstrate that further investigations are needed to better understand the mechanisms underlying effective immune responses against A. salmonicida infection.

A direct role for secretory phospholipase A2 and lysophosphatidylcholine in the mediation of LPS-induced gastric injury.

Endotoxemia from sepsis can injure the gastrointestinal tract through mechanisms that have not been fully elucidated. We have shown that LPS induces an increase in gastric permeability in parallel with the luminal appearance of secretory phospholipase A2 (sPLA2) and its product, lysophosphatidylcholine (lyso-PC). We proposed that sPLA2 acted on the gastric hydrophobic barrier, composed primarily of phosphatidylcholine (PC), to degrade it and produce lyso-PC, an agent that is damaging to the mucosa. In the present study, we have tested whether lyso-PC and/or sPLA2 have direct damaging effects on the hydrophobic barriers of synthetic and mucosal surfaces. Rats were administered LPS (5 mg/kg, i.p.), and gastric contents were collected 5 h later for analysis of sPLA2 and lyso-PC content. Using these measured concentrations, direct effects of sPLA2 and lyso-PC were determined on (a) surface hydrophobicity as detected with an artificial PC surface and with intact gastric mucosa (contact angle analysis) and (b) cell membrane disruption of gastric epithelial cells (AGS). Both lyso-PC and sPLA2 increased significantly in the collected gastric juice of LPS-treated rats. Using similar concentrations to the levels in gastric juice, the contact angle of PC-coated slides declined after incubation with either pancreatic sPLA2 or lyso-PC. Similarly, gastric contact angles seen in control rats were significantly decreased in sPLA2 and lyso-PC-treated rats. In addition, we observed dose-dependent injurious effects of both lyso-PC and sPLA2 in gastric AGS cells. An LPS-induced increase in sPLA2 activity in the gastric lumen and its product, lyso-PC, are capable of directly disrupting the gastric hydrophobic layer and may contribute to gastric barrier disruption and subsequent inflammation.

Enlargement of keratinized peri-implant mucosa at the time of second stage surgery (re-entry)

A tightly attached keratinized mucosa around endosseous dental implants is believed to be protective against peri-implant bone loss. Tension caused by buccal frena and mobile non keratinized mucosa is to avoid. This case report documents the optimization of peri-implant mucosal conditions in the upper and lower jaw. At the time of second stage surgery (re-entry) at submucosally osseointegrated dental implants an enlargement of keratinized mucosa and a thickening of soft tissue was obtained administrating a vestibuloplasty combined by a free gingival graft or a vestibuloplasty combined by an apically moved flap.

Keeping bugs in check: The mucus layer as a critical component in maintaining intestinal homeostasis

In the mammalian gastrointestinal tract the close vicinity of abundant immune effector cells and trillions of commensal microbes requires sophisticated barrier and regulatory mechanisms to maintain vital host-microbial interactions and tissue homeostasis. During co-evolution of the host and its intestinal microbiota a protective multilayered barrier system was established to segregate the luminal microbes from the intestinal mucosa with its potent immune effector cells, limit bacterial translocation into host tissues to prevent tissue damage, while ensuring the vital functions of the intestinal mucosa and the luminal gut microbiota. In the present review we will focus on the different layers of protection in the intestinal tract that allow the successful mutualism between the microbiota and the potent effector cells of the intestinal innate and adaptive immune system. In particular, we will review some of the recent findings on the vital functions of the mucus layer and its site-specific adaptations to the changing quantities and complexities of the microbiota along the (gastro-) intestinal tract. Understanding the regulatory pathways that control the establishment of the mucus layer, but also its degradation during intestinal inflammation may be critical for designing novel strategies aimed at maintaining local tissue homeostasis and supporting remission from relapsing intestinal inflammation in patients with inflammatory bowel diseases.

MODULATION OF HOST INTESTINAL MYOELECTRIC ACTIVITY BY LOCAL ANAPHYLAXIS: A COMPONENT OF PROTECTIVE IMMUNITY TO AN ENTERIC PARASITE (TRICHINELLA SPIRALIS, EIMERIA NIESCHULZI, BOWEL MOTILITY)

The hypothesis tested was that rapid rejection of Trichinella spiralis infective larvae from immunized rats following a challenge infection is associated with a local anaphylactic reaction, and this response should be reflected in altered small intestinal motility. The objective was to determine if altered gut smooth muscle function accompanies worm rejection based on the assumption that anaphylaxis in vivo could be detected by changes in intestinal smooth muscle contractile activity (ie. an equivalent of the Schultz-Dale reaction or in vitro anaphylaxis). The aims were to (1) characterize motility changes by monitoring intestinal myoelectric activity in conscious rats during the enteric phase of T. spiralis infection in immunized hosts, (2) detect the onset and magnitude of myoelectric changes caused by challenge infection in immunized rats, (3) determine the parasite stimulus causing changes, and (4) determine the specificity of host response to stimulation. Electrical slow wave frequency, spiking activity, normal interdigestive migrating myoelectric complexes and abnormal migrating action potential complexes were measured. Changes in myoelectric parameters induced by larvae inoculated into the duodenum of immune hosts differed from those associated with primary infection with respect to time of onset, magnitude and duration. Myoelectric changes elicited by live larvae could not be reproduced by inoculation of hosts with dead larvae, larval excretory-secretory products, or by challenge with a heterologous parasite, Eimeria nieschulzi. These results indicate that (1) local anaphylaxis is a component of the initial response to T. spiralis in immune hosts, since the rapid onset of altered smooth muscle function parallels in time the expression of rapid rejection of infective larvae, and (2) an active mucosal penetration attempt by the worm is necessary to elicit this host response. These findings provide evidence that worm rejection is a consequence of, or sequel to, an immediate hypersensitivity reaction elicited when parasites attempt to invade the gut mucosa of immunized hosts. ^

Hormonal prevention of breast cancer: Mimicking the protective effect of pregnancy

Full term pregnancy early in life is the most effective natural protection against breast cancer in women. Rats treated with chemical carcinogen are similarly protected by a previous pregnancy from mammary carcinogenesis. Proliferation and differentiation of the mammary gland does not explain this phenomenon, as shown by the relative ineffectiveness of perphenazine, a potent mitogenic and differentiating agent. Here, we show that short term treatment of nulliparous rats with pregnancy levels of estradiol 17β and progesterone has high efficacy in protecting them from chemical carcinogen induced mammary cancers. Because the mammary gland is exposed to the highest physiological concentrations of estradiol and progesterone during full term pregnancy, it is these elevated levels of hormones that likely induce protection from mammary cancer. Thus, it appears possible to mimic the protective effects of pregnancy against breast cancer in nulliparous rats by short term specific hormonal intervention.

The GroES homolog of Helicobacter pylori confers protective immunity against mucosal infection in mice.

Helicobacter pylori is an important etiologic agent of gastroduodenal disease. In common with other organisms, H. pylori bacteria express heat shock proteins that share homologies with the GroES-GroEL class of proteins from Escherichia coli. We have assessed the heat shock proteins of H. pylori as potential protective antigens in a murine model of gastric Helicobacter infection. Orogastric immunization of mice with recombinant H. pylori GroES- and GroEL-like proteins protected 80% (n = 20) and 70% (n = 10) of animals, respectively, from a challenge dose of 10(4) Helicobacter felis bacteria (compared to control mice, P = 0.0042 and P = 0.0904, respectively). All mice (n = 19) that were immunized with a dual antigen preparation, consisting of H. pylori GroES-like protein and the B subunit of H. pylori urease, were protected against infection. This represented a level of protection equivalent to that provided by a sonicated Helicobacter extract (P = 0.955). Antibodies directed against the recombinant H. pylori antigens were predominantly of the IgG1 class, suggesting that a type 2 T-helper cell response was involved in protection. This work reports a protein belonging to the GroES class of heat shock proteins that was shown to induce protective immunity. In conclusion, GroES-like and urease B-subunit proteins have been identified as potential components of a future H. pylori subunit vaccine.

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

Avaliação da permeabilidade de fármacos antirretrovirais por meio de modelo ex vivo com emprego de segmentos da mucosa bucal de suínos

A via de administração oral é a forma favorita de administração de fármacos em função das vantagens que apresenta, dentre elas destacam-se: a adesão do paciente, conveniência e praticidade. Em função disto, a maioria dos medicamentos comercializados encontra-se disponível na forma farmacêutica de administração oral, entretanto, o sucesso de um tratamento medicamentoso por esta via requer que a absorção gastrointestinal do fármaco seja suficiente para assegurar a sua disponibilidade no local de ação (VOLPE, 2010). No entanto, a absorção do fármaco no trato gastrointestinal é complexa e pode ser influenciada por vários fatores, os quais têm impacto sobre a dissolução, solubilidade e permeabilidade do fármaco. Com o intuito de aumentar a biodisponibilidade de fármacos, que possuem absorção dificultada pela via oral, a via de administração pela mucosa bucal vem sendo uma alternativa na atualidade farmacêutica. Esta mucosa é um tecido não queratinizado, altamente vascularizado e apresenta poucas enzimas metabolizadoras. Tais características possibilitam boa absorção de fármacos sem que ocorra a metabolização pré-sistêmica, ou efeito de primeira passagem, somando-se ao fato desta apresentar fácil acessibilidade para a administração de fármacos (VRIES, M. E et al., 1991; NIELSEN, H. M &RASSING, M. R, 1999). Nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a permeabilidade dos fármacos antirretrovirais (lamivudina e estavudina) por meio de modelo ex vivo em segmentos da mucosa bucal de suínos, com emprego de câmaras de difusão do tipo células de Franz. Para avaliação da permeabilidade bucal dos fármacos antirretrovirais, lamivudina e estavudina, e dos marcadores para transporte transcelular (metoprolol) e paracelular (fluoresceína sódica), empregou-se método ex-vivo, em células de Franz, com segmento de mucosa bucal de suíno ( a 37ºC, meio Ringer- Krebs- HEPES, pH 7,4), e Franz posterior análise das concentrações das substâncias permeadas (fármacos e marcadores) por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados obtidos, por meio do protocolo desenvolvido, demonstram que o transporte através da via paracelular (marcador fluoresceína) foi mais expressivo que o transporte transcelular (marcador metoprolol), o que provavelmente se deve ao fato dos espaços intercelulares da mucosa bucal serem mais frouxos do que aqueles observados na mucosa intestinal (junções íntimas). Quanto à lamivudina e estavudina, os resultados de permeabilidade indicaram que estes fármacos permearam por mecanismo semelhante ao do metoprolol, isto é, por via transcelular.

Molecular characterization of the microbial species that colonize human ileal and colonic mucosa by using 16S rDNA sequence analysis

Aim: The aim of this study was to characterize the bacterial community adhering to the mucosa of the terminal ileum, and proximal and distal colon of the human digestive tract. Methods and Results: Pinch samples of the terminal ileum, proximal and distal colon were taken from a healthy 35-year-old, and a 68-year-old subject with mild diverticulosis. The 16S rDNA genes were amplified using a low number of PCR cycles, cloned, and sequenced. In total, 361 sequences were obtained comprising 70 operational taxonomic units (OTU), with a calculated coverage of 82.6%. Twenty-three per cent of OTU were common to the terminal ileum, proximal colon and distal colon, but 14% OTU were only found in the terminal ileum, and 43% were only associated with the proximal or distal colon. The most frequently represented clones were from the Clostridium group XIVa (24.7%), and the Bacteroidetes (Cytophaga-Flavobacteria-Bacteroides ) cluster (27.7%). Conclusion: Comparison of 16S rDNA clone libraries of the hindgut across mammalian species confirms that the distribution of phylogenetic groups is similar irrespective of the host species. Lesser site-related differences within groups or clusters of organisms, are probable. Significance and Impact: This study provides further evidence of the distribution of the bacteria on the mucosal surfaces of the human hindgut. Data contribute to the benchmarking of the microbial composition of the human digestive tract.

Nitric oxide in the rat gastrointestinal tract

This study concerns the nature of nitric oxide synthase (NOS) and the role of nitric oxide (NO) in the rat gastrointestinal tract. The major objectives were (i) to characterise NOS isoforms in the gastric glandular mucosa, (ii) to localise NOS isoforms in the rat gastric glandular mucosa, (iii) to investigate the role of NO in carbachol-stimulated gastric mucus secretion, (iv) to investigate the nature of NOS and small intestine. Immunoblotting was performed using polyclonal antisera raised against two peptides found in the rat brain NOS sequence and commercial monoclonal antibodies directed against neuronal and endothelial isoforms of NOS. A160kDa band was detected in brain and gastric mucosal samples with antibodies and antisera directed against neuronal NOS sequences, and a 140kDa band was detected in gastric mucosal samples using an anti-endothelial NOS antibody. An intense 160kDa neuronal NOS band was detected in a high-density fraction of gastric mucosal cells separated on a Percoll gradient. Detection of neuronal NOS by a carboxyl-terminal antiserum in samples of brain, but not of gastric mucosa, could be blocked by the peptide (20g/ml) against which the antibody was raised. After affinity purification, recognition of gastric mucosal NOS was blocked by peptide. Particulate neuronal NOS was found in the brain by immunoblotting while 94% of gastric mucosal enzyme was soluble. Gastric mucosal endothelial NOS was 95% particulate. 95% of NOS activity in the gastric mucosa was due to neuronal NOS. Paraformaldehyde- and acetone-fixed gastric mucosal sections were subject to immunocytochemistry using the above antibodies. Neuronal NOS was localised to the surface mucosal epithelial cells while endothelial NOS was associated with microvessels at the base of the mucosa and to larger vessels in the submucosa. Intragastric administration of carbachol or 16, 16-dimethyl prostaglandin E2 increased the thickness of the rat gastric mucus layer. The NOS inhibitor NG-nitro-L-arginine methyl ester dose-dependently, and selectively, prevented the stimulatory effect of carbachol. Ca2+-independent NOS activity in rat ileal, jejunal and colonic muscle was increased after LPS induction. Ca2+-dependent activity was not affected. Distribution of inducible NOS protein paralleled Ca2+ -independent activity. LPS treatment did not affect the content of neuronal NOS in colonic muscle.

Oral delivery strategies for the controlled release of cimetidine

It is advantageous to develop controlled release dosage forms utilising site-specific delivery or gastric retention for those drugs with frequent or high dosing regimes. Cimetidine is a potent and selective H2 -reception antagonist used in the treatment of various gastrointestinal disorders and localisation in the upper gastrointestinal tract could significantly improve the drug absorption. Three strategies were undertaken to prepare controlled release systems for the delivery of cimetidine to the GI tract. Firstly, increasing the contact time of the dosage form with the mucus layer which coats the gastrointestinal tract, may lead to increased gastric residence times. Mucoadhesive microspheres, by forming a gel-like structure in contact with the mucus, should prolong the contact between the delivery system and the mucus layer, and should have the potential for releasing the drug in sustained and controlled manner. Gelatin microspheres were prepared, optimised and characterised for their physicochemical properties. Crosslinking concentration, particle size and cimetidine loading influenced drug release profiles. Particle size was influenced by surfactant concentration and stirring speed. Mucoadheisve polymers such as alginates, chitosans, carbopols and polycarbophil were incorporated into the microspheres using different strategies. The mucoadhesion of the microspheres was determined using in vitro surface adsorption and ex vivo rat intestine models. The surface-modification strategy resulted in highest levels of microsphere adhesion, with chitosan, carbopols and polycarbophil as the most successful candidates for improvement of adhesion, with over 70% of the microspheres retained ex vivo. Specific targeting agent UEA I lectin was conjugated to the surface of gelatin microspheres, which enhanced the adhesion of the microspheres. Alginate raft systems containing antacids have been used extensively in the treatment of gastro-oesophageal disease and protection of the oesophageal mucosa from acid reflux by forming a viscous raft layer on the surface of the stomach content, and could be an effective delivery system for controlled release of cimetidine.