Growth differentiation factor-9 stimulates progesterone synthesis in granulosa cells via a prostaglandin E2/EP2 receptor pathway

Growth differentiation factor-9 (GDF-9), an oocyte-secreted member of the transforming growth factor β superfamily, progesterone receptor, cyclooxygenase 2 (Cox2; Ptgs2), and the EP2 prostaglandin E2 (PGE2) receptor (EP2; Ptgerep2) are required for fertility in female but not male mice. To define the interrelationship of these factors, we used a preovulatory granulosa cell culture system in which we added recombinant GDF-9, prostaglandins, prostaglandin receptor agonists, or cyclooxygenase inhibitors. GDF-9 stimulated Cox2 mRNA within 2 h, and PGE2 within 6 h; however, progesterone was not increased until 12 h after addition of GDF-9. This suggested that Cox2 is a direct downstream target of GDF-9 but that progesterone synthesis required an intermediate. To determine whether prostaglandin synthesis was required for progesterone production, we analyzed the effects of PGE2 and cyclooxygenase inhibitors on this process. PGE2 can stimulate progesterone synthesis by itself, although less effectively than GDF-9 (3-fold vs. 6-fold increase over 24 h, respectively). Furthermore, indomethacin or NS-398, inhibitors of Cox2, block basal and GDF-9-stimulated progesterone synthesis. However, addition of PGE2 to cultures containing both GDF-9 and NS-398 overrides the NS-398 block in progesterone synthesis. To further define the PGE2-dependent pathway, we show that butaprost, a specific EP2 agonist, stimulates progesterone synthesis and overrides the NS-398 block. In addition, GDF-9 stimulates EP2 mRNA synthesis by a prostaglandin- and progesterone-independent pathway. Thus, GDF-9 induces an EP2 signal transduction pathway which appears to be required for progesterone synthesis in cumulus granulosa cells. These studies further demonstrate the importance of oocyte–somatic cell interactions in female reproduction.

Deletion of cytosolic phospholipase A2 suppresses ApcMin-induced tumorigenesis

Although nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) show great promise as therapies for colon cancer, a dispute remains regarding their mechanism of action. NSAIDs are known to inhibit cyclooxygenase (COX) enzymes, which convert arachidonic acid (AA) to prostaglandins (PGs). Therefore, NSAIDs may suppress tumorigenesis by inhibiting PG synthesis. However, various experimental studies have suggested the possibility of PG-independent mechanisms. Notably, disruption of the mouse group IIA secretory phospholipase A2 locus (Pla2g2a), a potential source of AA for COX-2, increases tumor number despite the fact that the mutation has been predicted to decrease PG production. Some authors have attempted to reconcile the results by suggesting that the level of the precursor (AA), not the products (PGs), is the critical factor. To clarify the role of AA in tumorigenesis, we have examined the effect of deleting the group IV cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) locus (Pla2g4). We report that ApcMin/+, cPLA2−/− mice show an 83% reduction in tumor number in the small intestine compared with littermates with genotypes ApcMin/+, cPLA2+/− and ApcMin/+, cPLA2+/+. This tumor phenotype parallels that of COX-2 knockout mice, suggesting that cPLA2 is the predominant source of AA for COX-2 in the intestine. The protective effect of cPLA2 deletion is thus most likely attributed to a decrease in the AA supply to COX-2 and a resultant decrease in PG synthesis. The tumorigenic effect of sPLA2 mutations is likely to be through a completely different pathway.

The spinal biology in humans and animals of pain states generated by persistent small afferent input

Behavioral models indicate that persistent small afferent input, as generated by tissue injury, results in a hyperalgesia at the site of injury and a tactile allodynia in areas adjacent to the injury site. Hyperalgesia reflects a sensitization of the peripheral terminal and a central facilitation evoked by the persistent small afferent input. The allodynia reflects a central sensitization. The spinal pharmacology of these pain states has been defined in the unanesthetized rat prepared with spinal catheters for injection and dialysis. After tissue injury, excitatory transmitters (e.g., glutamate and substance P) acting though N-methyl-d-aspartate (NMDA) and neurokinin 1 receptors initiate a cascade that evokes release of (i) NO, (ii) cyclooxygenase products, and (iii) activation of several kinases. Spinal dialysis show amino acid and prostanoid release after cutaneous injury. Spinal neurokinin 1, NMDA, and non-NMDA receptors enhance spinal prostaglandin E2 release. Spinal prostaglandins facilitate release of spinal amino acids and peptides. Activation by intrathecal injection of receptors on spinal C fiber terminals (μ,/∂ opiate, α2 adrenergic, neuropeptide Y) prevents release of primary afferent peptides and spinal amino acids and blocks acute and facilitated pain states. Conversely, consistent with their role in facilitated processing, NMDA, cyclooxygenase 2, and NO synthase inhibitors act to diminish only hyperalgesia. Importantly, spinal delivery of several of these agents diminishes human injury pain states. This efficacy emphasizes (i) the role of facilitated states in humans, (ii) shows the importance of spinal systems in human pain processing, and (iii) indicates that these preclinical mechanisms reflect processes that regulate the human pain experience.

Polypeptide signaling for plant defensive genes exhibits analogies to defense signaling in animals.

The activation of plant defensive genes in leaves of tomato plants in response to herbivore damage or mechanical wounding is mediated by a mobile 18-amino acid polypeptide signal called systemin. Systemin is derived from a larger, 200-amino acid precursor called prosystemin, similar to polypeptide hormones and soluble growth factors in animals. Systemin activates a lipid-based signaling cascade, also analogous to signaling systems found in animals. In plants, linolenic acid is released from membranes and is converted to the oxylipins phytodienoic acid and jasmonic acid through the octadecanoid pathway. Plant oxylipins are structural analogs of animal prostaglandins which are derived from arachidonic acid in response to various signals, including polypeptide factors. Constitutive overexpression of the prosystemin gene in transgenic tomato plants resulted in the overproduction of prosystemin and the abnormal release of systemin, conferring a constitutive overproduction of several systemic wound-response proteins (SWRPs). The data indicate that systemin is a master signal for defense against attacking herbivores. The same defensive proteins induced by wounding are synthesized in response to oligosaccharide elicitors that are generated in leaf cells in response to pathogen attacks. Inhibitors of the octadecanoid pathway, and a mutation that interrupts this pathway, block the induction of SWRPs by wounding, systemin, and oligosaccharide elicitors, indicating that the octadecanoid pathway is essential for the activation of defense genes by all of these signals. The tomato mutant line that is functionally deficient in the octadecanoid pathway is highly susceptible to attacks by Manduca sexta larvae. The similarities between the defense signaling pathway in tomato leaves and those of the defense signaling pathways of macrophages and mast cells of animals suggests that both the plant and animal pathways may have evolved from a common ancestral origin.

Leukocyte lipid body formation and eicosanoid generation: cyclooxygenase-independent inhibition by aspirin.

Lipid bodies, cytoplasmic inclusions that develop in cells associated with inflammation, are inducible structures that might participate in generating inflammatory eicosanoids. Cis-unsaturated fatty acids (arachidonic and oleic acids) rapidly induced lipid body formation in leukocytes, and this lipid body induction was inhibited by aspirin and nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs). Several findings indicates that the inhibitory effect of aspirin and NSAIDs on lipid body formation was independent of cyclooxygenase (COX) inhibition. First, the non-COX inhibitor, sodium salicylate, was as potent as aspirin in inhibiting lipid body formation elicited by cis-fatty acids. Second, cis-fatty acid-induced lipid body formation was not impaired in macrophages from COX-1 or COX-2 genetically deficient mice. Finally, NSAIDs inhibited arachidonic acid-induced lipid body formation likewise in macrophages from wild-type and COX-1- and COX-2-deficient mice. An enhanced capacity to generate eicosanoids developed after 1 hr concordantly with cis-fatty acid-induced lipid body formation. Arachidonic and oleic acid-induced lipid body numbers correlated with the enhanced levels of leukotrienes B4 and C4 and prostaglandin E2 produced after submaximal calcium ionophore stimulation. Aspirin and NSAIDs inhibited both induced lipid body formation and the enhanced capacity for forming leukotrienes as well as prostaglandins. Our studies indicate that lipid body formation is an inducible early response in leukocytes that correlates with enhanced eicosanoid synthesis. Aspirin and NSAIDs, independent of COX inhibition, inhibit cis-fatty acid-induced lipid body formation in leukocytes and in concert inhibit the enhanced synthesis of leukotrienes and prostaglandins.

Prostaglandin H synthase 2 is expressed abnormally in human colon cancer: evidence for a transcriptional effect.

Evidence from epidemiological studies, clinical trials, and animal experiments indicates that inhibitors of prostaglandin synthesis lower the risk of colon cancer. We tested the hypothesis that abnormal expression of prostaglandin H synthase 2 (PHS-2), which can be induced by oncogenes and tumor promoters, occurs during colon carcinogenesis by examining its level in colon tumors. Human colon cancers were found to have an increased expression of PHS-2 mRNA compared with normal colon specimens from the same patient (n = 5). In situ hybridization showed that the neoplastic colonocytes had increased expression of PHS-2 (n = 4). Additionally, five colon cancer cell lines were shown to express high levels of PHS-2 mRNA even in the absence of a known inducer of PHS-2. To study the basis for this increased gene expression, we transfected a colon cancer cell line, HCT-116, with a reporter gene containing 2.0 kb of the 5' regulatory sequence of the PHS-2 gene. Constitutive transcription of the reporter gene was observed, whereas normal control cell lines transcribed the reporter only in response to an exogenous agonist. We conclude that PHS-2 is transcribed abnormally in human colon cancers and that this may be one mechanism by which prostaglandins or related compounds that support carcinogenesis are generated.

Tonic stimulation of renin gene expression by nitric oxide is counteracted by tonic inhibition through angiotensin II.

This study was designed to examine the possible involvement of prostaglandins and nitric oxide (NO) in the renin stimulatory effect of angiotensin II (AngII) antagonists. To this end, plasma renin activities (PRAs) and renal renin mRNA levels were assayed in rats that were treated with the Ang-converting enzyme inhibitor ramipril or with the AngII AT1-receptor antagonist losartan. Ramipril and losartan increased PRA values from 7.5 +/- 1.6 to 86 +/- 6 and 78 +/- 22 ng of AngI per h per ml and renin mRNA levels from 112 +/- 9% to 391 +/- 20% and 317 +/- 10%, respectively. Inhibition of prostaglandin formation with indomethacin did not influence basal or ramipril-affected PRA. Basal renin mRNA levels also were unchanged by indomethacin, while increases in renin mRNA levels after ramipril treatment were slightly reduced by indomethacin. Inhibition of NO synthase by nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) reduced PRA values to 3.2 +/- 0.9, 34 +/- 13, and 12.1 +/- 2.7 ng of AngI per h per ml in control, ramipril-treated, and losartan-treated animals, respectively. Renin mRNA levels were reduced to 77 +/- 14% under basal conditions and ramipril- and losartan-induced increases in renin mRNA levels were completely blunted after addition of L-NAME. The AngII antagonists, furthermore, induced an upstream recruitment of renin-expressing cells in the renal afferent arterioles, which was also blunted by L-NAME. These findings suggest that renin mRNA levels are tonically increased by NO and that the action of NO is counteracted by AngII.

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

Transcription of liver X receptor is down-regulated by 15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 through oxidative stress in human neutrophils

Liver X receptors (LXRs) are ligand-activated transcription factors of the nuclear receptor superfamily. They play important roles in controlling cholesterol homeostasis and as regulators of inflammatory gene expression and innate immunity, by blunting the induction of classical pro-inflammatory genes. However, opposite data have also been reported on the consequences of LXR activation by oxysterols, resulting in the specific production of potent pro-inflammatory cytokines and reactive oxygen species (ROS). The effect of the inflammatory state on the expression of LXRs has not been studied in human cells, and constitutes the main aim of the present work. Our data show that when human neutrophils are triggered with synthetic ligands, the synthesis of LXRα mRNA became activated together with transcription of the LXR target genes ABCA1, ABCG1 and SREBP1c. An inflammatory mediator, 15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 (15dPGJ2), hindered T0901317-promoted induction of LXRα mRNA expression together with transcription of its target genes in both neutrophils and human macrophages. This down-regulatory effect was dependent on the release of reactive oxygen species elicited by 15dPGJ2, since it was enhanced by pro-oxidant treatment and reversed by antioxidants, and was also mediated by ERK1/2 activation. Present data also support that the 15dPGJ2-induced serine phosphorylation of the LXRα molecule is mediated by ERK1/2. These results allow to postulate that down-regulation of LXR cellular levels by pro-inflammatory stimuli might be involved in the development of different vascular diseases, such as atherosclerosis.

Regulation of lipocalin prostaglandin-D synthase expression by interleukin-1β in human chondrocytes

L'arthrose est une maladie multifactorielle complexe. Parmi les facteurs impliqués dans sa pathogénie, les certains prostaglandines exercent un rôle inflammatoire et d’autres un rôle protecteur. La prostaglandine D2 (PGD2) est bien connue comme une PG anti-inflammatoire, qui est régulée par l’enzyme «Lipocalin prostaglandine D-synthase». Avec l’inflammation de l'arthrose, les chondrocytes essaient de protéger le cartilage en activant certaines voies de récupération dont l'induction du gène L-PGDS. Dans cette étude, nous étudions la voie de signalisation impliquée dans la régulation de l'expression du (L-PGDS) sur les chondrocytes traités avec différents médiateurs inflammatoires. Le but de projet: Nous souhaitons étudier la régulation de la L-PGDS dans le but de concevoir des approches thérapeutiques qui peuvent activer la voie intrinsèque anti-inflammatoire. Méthode et conclusions: In vivo, l'arthrose a été suivie en fonction de l’âge chez la souris ou chirurgicalement suivant une intervention au niveau des genoux de souris. Nous avons confirmé les niveaux d’expression de L-PGDS histologiquement et par immunohistochimie. In vitro, dans les chondrocytes humains qui ont été traités avec différents médiateurs de l'inflammation, nous avons observé une augmentation de l’expression de la L-PGDS dose et temps dépendante. Nous avons montré, in vivo et in vitro que l’inflammation induit une sécrétion chondrocytaire de la L-PGDS dans le milieu extracellulaire. Enfin, nous avons observé la production de différentes isoformes de la L-PGDS en réponse à l'inflammation.

Modulation allostérique du récepteur FP dans le cancer colorectal

Les prostaglandines modulent d’importants rôles physiologiques. Elles sont aussi impliquées dans le développement d’une variété de conditions pathologiques telles l’inflammation, la douleur et le cancer. La prostaglandine PGF2α et son récepteur (récepteur FP) se trouvent impliqué dans la modulation de nombreuses pathologies tels lors de l’accouchement préterme et le cancer colorectal. Récemment, nous avons fait partie d’un groupe de recherche ayant développé des modulateurs allostériques du récepteur FP. Dans une première étude, l’action du PGF2α sur le déclenchement des contractions myométriales a été évaluée, car peu d’information est connue sur la signalisation de cette prostaglandine lors de l’accouchement. Ainsi, nous avons utilisé un peptidomimétique de la deuxième boucle extracellulaire, dénommée PDC113.824. Nos résultats ont démontré que le PDC113.824 permettait de retarder la mise bas chez des souris gestantes, mais agissait de manière différente sur les multiples voies de signalisation de la PGF2α. Ainsi, le PDC113.824 inhibait la voie RhoA-ROCK, dépendante de l’activation de la protéine Gα12 par le. Les protéines RhoA-ROCK sont des acteurs clés dans le remodelage du cytosquelette d’actine et des contractions myométriales lors de l’accouchement. De plus, le PDC113.824 en présence de PGF2α agit comme un modulateur positif sur la voie dépendante de l’activation de la protéine Gαq. Le PDC113.824 serait donc un modulateur allostérique non compétitif possédant des actions à la fois de modulateurs positifs et négatifs sur la signalisation du récepteur FP Dans une seconde étude, des analogues du PDC113.824 ont été conçus et analysés dans un second modèle pathologique, le cancer colorectal. Ce cancer possède de hauts niveaux de récepteur FP. Nous avons donc étudié le rôle du récepteur FP dans le développement et la progression du cancer colorectal et l’effet de modulateurs allostériques. Il est généralement accepté que dans le cancer colorectal, la prostaglandine PGE2 permet la croissance et l’invasion tumorale, ainsi que l’angiogenèse. Toutefois, peu d’informations sont connues sur le rôle du PGF2α dans le cancer colorectal. C’est dans ce contexte que nous avons décidé d’examiner la contribution de ce récepteur dans la progression du cancer colorectal et cherché à déterminer si la modulation des fonctions du récepteur FP a un impact sur la croissance de tumeurs colorectales. Nos recherches ont révélé que l’activation du récepteur FP permet la migration et la prolifération de plusieurs lignées cellulaires humaines et murines d’adénocarcinomes colorectaux. Dans ce contexte, nos expériences ont démontré que la migration des cellules cancéreuses était dépendante de l’activation de la voie Rho. Nos résultats démontrent qu’en effet, l’activation de RhoA, une petite GTPase clé de la voie Gα12, est inhibée de façon sélective par nos composés. De plus, nos molécules allostériques sont également efficaces pour inhiber la voie de signalisation de la ß-caténine, une protéine impliquée dans la genèse du cancer colorectal. In vivo, le traitement de souris avec un des ces modulateurs a permis une inhibition effective de la croissance tumorale. Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent donc que les modulateurs allostériques des récepteurs FP pourraient constituer une nouvelle classe de médicaments utilisés pour le traitement du cancer colorectal.

Integration of autonomic and local mechanisms in regulating cardiovascular responses to heating and cooling in a reptile (Crocodylus porosus)

Reptiles change heart rate and blood flow patterns in response to heating and cooling, thereby decreasing the behavioural cost of thermoregulation. We tested the hypothesis that locally produced vasoactive substances, nitric oxide and prostaglandins, mediate the cardiovascular response of reptiles to heat. Heart rate and blood pressure were measured in eight crocodiles (Crocodylus porosus) during heating and cooling and while sequentially inhibiting nitric-oxide synthase and cyclooxygenase enzymes. Heart rate and blood pressure were significantly higher during heating than during cooling in all treatments. Power spectral density of heart rate and blood pressure increased significantly during heating and cooling compared to the preceding period of thermal equilibrium. Spectral density of heart rate in the high frequency band (0.19-0.70 Hz) was significantly greater during cooling in the saline treatment compared to when nitric-oxide synthase and cyclooxygenase enzymes were inhibited. Cross spectral analysis showed that changes in blood pressure preceded heart rate changes at low frequencies (

Drugs to treat inflammation: A historical introduction

Drugs to treat inflammation are discussed under the following headings: (1) random discoveries covering copper, salicylates, heterocyclic diones, ACTH, adrenal steroids and disease-modifying agents (DMARDs); these include Au(I)-thiolates, chloroquine, and hydroxychloroquine, minocycline, cyclosporin, salazopyrine, D-penicillamine and methotrexate; (2) programmed NSAID developments covering salicylates and fenamates, arylalkanoates, diones, non-acidic NSAIDs, clozic, lobenzarit and coxibs; (3) synthetic glucocorticosteroids; and (4) 'Biologicals' for neutralising pro-inflammatory cytokines. Clinical problems are highlighted, particularly unacceptable side-effects affecting the GI tract, skin, liver, etc. that caused many drugs to be withdrawn. Drug combinations may overcome some of these problems. The bibliography has selected reviews and monographs covering 50 years of publications.

Prostanoids as friends, not foes: Further evidence from the interference by cycloxygenase-inhibitory drugs when inducing tolerance to experimental arthritigens in rats

Pharmacologists have generally been prejudiced against prostanoids, uncritically accepting their suppression as desirable therapy, especially for ‘quick-fix’ analgesia. This myopic perception for a long time ignored (a) the essentiality of prostanoid precursors in nutrition, (b) the physiological protective functions of natural prostaglandins (PGs) (vasculature, stomach, kidney), (c) resolution of inflammation after the expression of COX-2 and (d) increasing therapeutic use of either synthetic PGs (for erectile dysfunction, opthalmic disorders, inducing parturition, etc) or their natural precursors, e.g., ω3-rich polyunsaturated oils, to treat arthritis. Experimental studies in rats have indicated that prostaglandins (E series) are (i) useful, perhaps auto-regulators of established immunoreactivity and (ii) able to amplify (or even induce) anti-inflammatory activity with other agents. Furthermore, anti-prostanoid therapy (APT) can be arthritigenic!!, interfering with the acquisition of tolerance to some arthritigens. For patients with rheumatoid arthritis this additional side-effect of APT, barely recognised to date, may actually perpetuate their arthritis by impairing prostanoid-mediated remission processes. Hopefully, recent adverse publicity about COX-2 inhibitory drugs might stimulate serious re-assessment of some traditional anti-inflammatory therapies with low APT activity for the management of both acute pain (non-addictive cannabinoids, celery seed, etc.) and chronic inflammation, e.g., Lyprinol® (a mussel lipid extract).