Distribuição da caspase-3 clivada no cerebelo de ratos durante o desenvolvimento em um modelo de hipóxia-isquemia sistêmica pré-natal

A Hipóxia-isquemia (HI) perinatal é um problema de saúde pública, e ocorrem aproximadamente 1,5 casos de encefalopatias por HI por 1000 nascidos vivos. Dos que sobrevivem 25-60% sofrem de deficiências permanentes do desenvolvimento neurológico, incluindo paralisia cerebral, convulsões, retardo mental, e dificuldade de aprender. Neurônios e oligodendrócitos, especialmente os progenitores, são os mais afetados pela HI. Existem vários modelos de HI, no entanto, poucos levam em consideração as intercorrências maternas, a importância da atividade placentária, e as trocas entre mãe-filho, que são clinicamente observadas em humanos. Robinson estabeleceu um modelo de HI sistêmica pré-natal transitório, onde o fluxo das artérias uterinas da rata grávida era obstruído por 45 minutos no décimo oitavo dia (E18) de gestação. Neste modelo foram observadas alterações que são similares às observadas em cérebros humanos que passaram por hipóxia perinatal, dentre as quais foram relatados aumento no nível de apoptose. Caspase-3 é descrita como uma enzima que atua na apoptose, e é amplamente utilizada como marcador para células apoptóticas. Vários autores vêm mostrando, entretanto, que a enzima caspase-3 pode estar ativada para fins não apoptóticos. No modelo de HI sistêmica pré-natal, foram observados astrogliose na substância branca, morte de oligodendrócitos, lesão em axônios tanto na substância branca como no córtex cerebral, e danos motores. Pouco se sabe da influencia do insulto HI no desenvolvimento do cerebelo, considerando que o cerebelo junto com o córtex motor, contribui para o controle motor. O objetivo desse trabalho foi avaliar a distribuição da caspase-3 clivada durante o desenvolvimento do cerebelo em um modelo de HI pré-natal. Os resultados deste trabalho demonstram que as células caspase-3 clivadas apresentaram duas morfologias distintas em ambos os grupos. Uma onde a caspase-3 foi observada apenas no núcleo, oscilando entre células com imunorreatividade fraca a intensa, e de células com a presença da caspase-3 no corpo celular, nos prolongamentos condensados e presença de fragmentos ao redor do soma, morfologia típica de célula em apoptose. A HI pré-natal, assim como nos hemisférios cerebrais, levou ao aumento de células caspase-3 clivadas com morfologia de progenitores de oligodendrócitos no cerebelo do grupo HI em P2, mas não em P9 e P23. Também foi demonstrado que a HI pré-natal não levou a uma ativação da apoptose em oligodendrócitos, neurônios e microglia (identificados por seus respectivos marcadores, CNPase, NeuN e ED1) apresentando marcação no núcleos de células GFAP+, na substância branca, camada granular e nas células da glia de Bergmann, em P9 e P23 no cerebelo. Podemos concluir que a HI pré-natal aumentou o número de células imunorreativas para a caspase-3 em um período crítico do desenvolvimento da oligodendroglia no cerebelo, e que a diminuição de progenitores de oligodendrócitos no cerebelo decorrente do insulto pré-natal visto em trabalhos anteriores, pode estar relacionada a morte celular por apoptose, embora não se possa descartar a hipótese da participação dessas células que apresentam caspase-3 clivada em outros eventos não apoptóticos desencadeados pela hipóxia-isquemia.

Limited genetic structure of Gulf Menhaden (Brevoortia patronus), as revealed by microsatellite markers developed for the genus Brevoortia (Clupeidae)

Long-term sustainable management of wild populations should be based on management actions that account for the genetic structure among populations. Knowledge of genetic structure and of the degree of demographic exchange between discreet [sic] populations allows managers to better define management units. However, adequate gene loci for population assessments are not always available. In this study, variable co-dominant DNA loci in the heavily exploited marine genus Brevoortia were developed with a microsatellite-enriched DNA library for the Gulf Menhaden (Brevoortia patronus). Microsatellite marker discovery was followed by genetic characterization of 4 endemic North American Brevoortia species, by using 14 novel loci as well as 5 previously described loci. Power analysis of these loci for use in species identification and genetic stock structure was used to assess their potential to improve the stock definition in the menhaden fishery of the Gulf of Mexico. These loci could be used to reliably identify menhaden species in the Gulf of Mexico with an estimated error rate of α=0.0001. Similarly, a power analysis completed on the basis of observed allele frequencies in Gulf Menhaden indicated that these markers can be used to detect very small levels of genetic divergence (Fst≈0.004) among simulated populations, with sample sizes as small as n=50 individuals. A cursory analysis of genetic structure among Gulf Menhaden sampled throughout the Gulf of Mexico indicated limited genetic structure among sampling locations, although the available sampling did not reach the target number (n=50) necessary to detect minimal values of significant structure.

Demographic assessment of the blue crab (Callinectes sapidus) in Chesapeake Bay using extractable lipofuscins as age markers

The blue crab (Callinectes sapidus) plays an important economic and ecological role in estuaries and coastal habitats from the Gulf of Mexico to the east coast of North America, but demographic assessments are limited by length-based methods. We applied an alternative aging method using biochemical measures of metabolic byproducts (lipofuscins) sequestered in the neural tissue of eyestalks to examine population age structure. From Chesapeake Bay, subsamples of animals collected from the 1998–99 (n=769) and 1999–2000 (n=367) winter dredge surveys were collected and lipofuscin was measured. Modal analysis of the lipofuscin index provided separation into three modes, whereas carapace-width data collected among the same individuals showed two broad modes. Lipofuscin modal analysis indicated that most adults (carapace width >120 mm) were <2 years old. The results indicate that use of extractable lipofuscin can provide a more accurate and better resolved estimation of demographic structure of blue crab populations in the field than size alone.

Nuclear and mitochondrial DNA markers for specific identification of istiophorid and xiphiid billfishes

Independent molecular markers based on mitochondrial and nuclear DNA were developed to provide positive identification of istiophorid and xiphiid billfishes (marlins, spearfishes, sailfish, and swordfish). Both classes of markers were based on amplification of short segments (<1.7 kb) of DNA by the polymerase chain reaction and subsequent digestion with informative restriction endonucleases. Candidate markers were evaluated for their ability to discriminate among the different species and the level of intraspecific variation they exhibited. The selected markers require no more than two restriction digestions to allow unambiguous identification, although it was not possible to distinguish between white marlin and striped marlin with any of the genetic characters screened in our study. Individuals collected from throughout each species’ range were surveyed with the selected markers demonstrating low levels of intraspecific character variation within species. The resulting keys provide two independent means for the forensic identification of fillets and for specific identification of early life history stages.