Epidemiología clínica y molecular de la tripanosomosis animal por Trypanosoma evansi en Canarias

Programa de Doctorado en Clínica e Investigación Terapéutica. Premio Extraordinario de Doctorado, rama de Ciencias de la Salud

Infecção concomitante experimental de Rattus norvegicus por Toxocara canis e Toxoplasma gondii: estudo comportamental e histopatológico

A hipótese de \"manipulação comportamental\" supõe que um parasito pode alterar o comportamento de seu hospedeiro visando aumentar a probabilidade de completar seu ciclo evolutivo. Tais alterações aumentariam a taxa de transmissão hospedeirohospedeiro, assegurando ao parasito ou a seus propágulos o encontro de novo hospedeiro. A possibilidade de infecções parasitárias provocarem mudanças comportamentais em seus hospedeiros e a elevada frequência com que o acometimento de seres humanos por larvas de Toxocara e cistos de Toxoplasma ocorre, têm chamado à atenção de pesquisadores interessados no estudo das relações hospedeiro-parasita. Na infecção por Toxoplasma gondii e Toxocara canis, cistos e larvas estão presentes em diversos locais anatômicos incluindo musculatura, coração, pulmões, olhos e cérebro. A presença de parasitos no cérebro dá oportunidade de manipulação do comportamento do hospedeiro. Entretanto, não se sabe qual ou quais mecanismos estão envolvidos no processo de manipulação do comportamento. Os objetivos do presente estudo foram verificar alterações na ansiedade, medo, memória e aprendizagem de Rattus norvegicus experimentalmente infectados por Toxocara canis e/ou Toxoplasma gondii em dois períodos após infecção, bem como a localização das larvas e cistos e presença de placas beta amiloide ( A) na região do hipocampo no tecido cerebral desses roedores corado pela técnica de Hematoxilina e Eosina (HE), e Vermelho de Congo, respectivamente. Foram utilizadas 40 exemplares fêmeas da espécie Rattus norvegicus, com seis a oito semanas. Os animais foram divididos em quatro grupos: Toxocara - 10 ratos infectados com 300 ovos de Toxocara canis, Toxoplasma -10 ratos infectados com 10 cistos de Toxoplasma gondii, Infecção dupla - 10 ratos infectados com 300 ovos de Toxocara canis e 10 cistos de Toxoplasma gondii, e controle - 10 ratos sem infecção. Nos dias 40, 41, 70 e 71 após a infecção, os animais dos grupos infectados e controle foram submetidos à avaliação no Labirinto em Cruz Elevado e Campo aberto. Aos 120 após infecção foi feita avaliação da memória, aprendizado e aversão a urina de gato dos animais no Labirinto de Barnes. No final das análises comportamentais os animais foram levados a eutanásia para retirada do cérebro e confecção dos cortes histológicos preparados em HE e Vermelho de Congo. Os resultados mostraram efeito ansiolítico para ambas as infecções, principalmente para Toxoplasma gondii. Não houve comprometimento da memória e aprendizado no LB, porém os animais infectados por Toxocara canis ou Toxoplasma gondii apresentaram menor tempo para encontrar a toca com urina e entrar nela. A leitura dos cortes histológicos corados com HE mostraram larvas de Toxocara canis e cistos de Toxoplasma gondii em regiões do sistema nervoso central dos animais relacionadas com memória e aprendizado. As lâminas coradas com Vermelho de Congo apresentaram placas beta amiloides ( A) em metade dos animais infectados por Toxoplasma gondii. Conclui-se que a infecção por ambos os parasitos apresenta efeito ansiolítico quando ocorre infecção única. Quando a Infecção ocorre concomitantemente há modulação no comportamento. Além disso, ratas infectadas com infecção única apresentam-se menos aversivas à urina de gatos.

Producción in vitro de Embriones Bovinos Transgénicos mediante Inyección Intracitoplasmática de Espermatozoides (ICSI) con Enzimas de Restricción

La ingeniería genética y la reprogramación de organismos vivos representan las nuevas fronteras biotecnológicas que permitirán generar animales con modificaciones precisas en sus genomas para un sinnúmero de aplicaciones biomédicas y agropecuarias. Las técnicas para inducir modificaciones génicas intencionales en animales, especialmente en especies mayores de interés agropecuario, se encuentran rezagadas si se compara con los avances significativos que se han producido en el área de la transgénesis de roedores de laboratorio, especialmente el ratón. Es así que, el presente proyecto persigue desarrollar y optimizar protocolos para generar embriones bovinos transgénicos para aplicaciones biotecnológicas. La estrategia propuesta, se basa en conseguir la presencia simultánea en el interior celular de una enzima de restricción (I-SceI) más un transgén (formado por casetes de expresión de una proteína fluorescente -ZsGreen1- y neomicina fosfotransferasa). Específicamente, proyectamos estudiar una vía alternativa para generar embriones bovinos transgénicos mediante la incorporación del transgén (casetes ZsGreen1 y neo) flanqueado por sitios I-SceI más la enzima I-SceI al interior del ovocito junto con el espermatozoide durante la técnica conocida como inyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI). Los embriones así generados se cultivarán in vitro, inspeccionándolos diariamente para detectar la emisión de fluorescencia, indicativa de la expresión de la proteína ZsGreen1. Los embriones que alcancen el estado de blastocisto y expresen el transgén se transferirán quirúrgicamente al útero de ovejas sincronizadas y se mantendrán durante 7 días. Al cabo de este período, los embriones se recolectarán quirúrgicamente del útero ovino y se transportarán al laboratorio para determinar el número de sitios de integración y número de copias del transgén mediante el análisis de su ADN por Southern blot. Se prevé que los resultados de esta investigación permitirán sentar las bases para el desarrollo de métodos eficientes para obtener modificaciones precisas en el genoma de los animales domésticos para futuras aplicaciones biotecnológicas.

Efeitos da sinalização por Sonic Hedgehog sobre a proliferação de células-tronco neurais e gliogênese no córtex cerebral em desenvolvimento

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Efeitos da senescência no folheto intergeniculado do tálamo de ratos: análises morfológicas e neuroquímicas

The circadian timing system (CTS), in rodents, consists of interconnected neural structures such as the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus, Intergeniculate Leaflet (IGL) of the thalamus, synchronous pathways and behavioral effectors. The SCN has been described as the major circadian pacemaker in several species of mammals, while the IGL appears to be involved in integration of photic and non-photic clues relaying them to SCN. The CTS allows an ordered internal temporal organization to the organism, providing the proper execution of physiological and behavioral mechanisms, which brings homeostasis. However, this stability is disrupted with aging process causing numerous pathological disorders, ranging from simple loss of physiological functions to decreases in cognitive performance. Therefore, is fundamental understanding the effects of senescence in this system. In this context, is proposed in this study to check if there are changes in IGL cytoarchitecture, neurochemical and retinal afferent markers with aging and their possible morpho-functional implications. To achieve this goal wistar rats were divided into 3 groups: young (3 months); Middle Age (13 months); Old (23 months). They were submitted to paraformaldhyde (4%) transcardiac perfusion to tissue fixation. Then, they had their brain removed and sectioned in 30 µm slices, which every sixth section were collected. This sections were processed by nissl method and immunostaining for GFAP, GAD, ENK, NPY and CTb in order to analyze the IGL features. It was observed a cell loss in middle age and old animals at Nissl, NPY and CTb stains. In addition, it was shown a increase in GFAP in middle aged animals compared to young and old ones. No differences were found in other neurochemichal stains. These data suggests IGL loss retinal afferents and neurons, in special the NPY-IR ones, likely having a compensatory gliogenesis. This supports the correlations between the CTS functional deficits and an anatomical deterioration of its components with the aging process.

Efeitos da nicotina no complexo do septo medial na via septo hipocampal em camundongos anestesiados por Ketamina

Nicotine administration in humans and rodents enhances memory and attention, and also has a positive effect in Alzheimer's Disease. The Medial Septum / Diagonal Band of Broca complex (MS/DBB) – a main cholinergic system – massively projects to the hippocampus through the fimbria-fornix, and this pathway is called the septohippocampal pathway. It has been demonstrated that the MS/DBB acts directly on the local field potential (LFP) rhythmic organization of the hippocampus, especially in the rhythmogenesis of Theta (4-8Hz) – an oscillation intrinsically linked to hippocampus mnemonic function. In vitro experiments gave evidence that nicotine applied to the MS/DBB generates a local network Theta rhythm within the MS/DBB. Thus, the present study proposes to elucidate the function of nicotine in the MS/DBB on the septo-hippocampal pathway. In vivo experiments compared the effect of MS/DBB microinfusion of saline (n=5) and nicotine (n=8) on Ketamine/Xylazine anaesthetized mice. We observed power spectrum density in the Gamma range (35 to 55 Hz) increasing in both structures (Wilcoxon Rank-Sum test, p=0.038) but with no change in coherence between these structures in the same range (Wilcoxon Rank-Sum test, p=0.60). There was also a decrease in power of the ketamineinduced Delta oscillation (1 to 3 Hz). We also performed in vitro experiments on the effect of nicotine on membrane voltage and action potential. We patch-clamped 22 neurons in current-clamp mode; 12 neurons were responsive to nicotine, half of them increased firing rate and other 6 decreased, and they significantly differed in action potential threshold (-47.3±0.9 mV vs. -41±1.9 mV, respectively, p=0.007) and halfwidth time (1.6±0.08 ms vs. 2±0.12 ms, respectively, p=0.01). Furthermore, we performed another set of in vitro experiments concerning the connectivity of the three major neuronal populations of MS/DBB that use acetylcholine, GABA or glutamate as neurotransmitter. Paired patch-clamp recordings found that glutamatergic and GABAergic neurons realize intra-septal connections that produce sizable currents in MS/DBB postsynaptic neurons. The probability of connectivity between different neuronal populations gave rise to a MS/DBB topology that was implemented in a realistic model, which corroborates that the network is highly sensitive to the generation of Gamma rhythm. Together, the data available in the full set of experiments suggests that nicotine may act as a cognitive enhancer, by inducing gamma oscillation in the local circuitry of the MS/DBB.

Organização nuclear do sistema serotonérgico no encéfalo de morcegos Artibeus planirostris

Serotonin or 5-hydroxytryptamine (5-HT) is a substance found in many tissues of the body, including the nervous system acting as a neurotransmitter. Within the neuro-axis, the location of the majority of the 5-HT neurons is superimposed with raphe nuclei of the brain stem, in the median line or its vicinity, so that neuronal 5-HT can be considered a marker of the raphe nuclei. Serotonergic neurons are projected to almost all areas of the brain. Studies show the participation of serotonin in regulating the temperature, feeding behavior, sexual behavior, biological rhythms, sleep, locomotor function, learning, among others. The anatomy of these groups has been revised in many species, including mouse, rabbit, cat and primates, but never before in a bat species from South America. This study aimed to characterize the serotonergic clusters in the brain of the bat Artibeus planirostris through immunohistochemistry for serotonin. Seven adult bat males of Artibeus planirostris species (Microchiroptera, Mammalia) were used in this study. The animals were anesthetized, transcardially perfused and their brains were removed. Coronal sections of the frozen brain of bats were obtained in sliding microtome and subjected to immunohistochemistry for 5-HT. Delimit the caudal linear (CLi), dorsal (DR), median (MnR), paramedian (PMnR), pontine (PNR), magnus (MgR), pallidus (RPA) and obscurus (ROb) raphe nucleus, in addition to the groups B9 and rostral and caudal ventrolateral (RVL/CVL). The serotonergic groups of this kind of cheiroptera present morphology and cytoarchitecture relatively similar to that described in rodents and primates, confirming the phylogenetic stability of these cell clusters.

Irish Coffee: efeitos de álcool e cafeína no comportamento e aprendizagem do peixe paulistinha

Substâncias psicoestimulantes vêm sendo utilizadas de forma indiscriminada há muitos anos, e pouco se sabe os efeitos que elas causam a curto e longo prazo no comportamento geral, na aprendizagem e na memória. Essas substâncias são bastante usadas por jovens e adultos e elas possuem efeitos diferentes. Essas substâncias são dose dependente, caso consumidas em baixa quantidade agem como estimulante, aumentando a atividade locomotora, caso consumidas em alta quantidade, causam efeito depressor, diminuindo a atividade locomotora e/ou causando ansiedade. Poucos estudos vêm investigando os efeitos dessas substâncias na atividade locomotora, aprendizagem e memória e grande parte desses estudos são realizados em roedores. Peixe paulistinha é um modelo animal promissor para estudos comportamentais, cognitivos, ontogenéticos, dentre outros. Nossos objetivos foram determinar os efeitos do álcool, cafeína e de seu uso combinado com álcool, na atividade locomotora desses animais, usando para isso doses crônicas durante 27 dias e doses agudas durante um dia. Visto que pouco se sabe sobre os efeitos dessa exposição prolongada. Também investigamos os efeitos das substâncias em teste de reconhecimento de objetos, que se baseia na memória de único evento. Essas memórias são mais vulneráveis que memórias baseadas em várias repetições de eventos. Sendo assim, um teste adequado para utilizar com uso de substâncias psicoativas. Observamos que o uso crônico de cafeína provoca alteração na atividade locomotora dos animais, do mesmo modo, abstinência de álcool combinada com cafeína em dose aguda (dose média) provoca aumento de atividade locomotora. Quando submetidos a testes de memória, os animais exposto a doses altas agudas de álcool e em abstinência dessa droga têm prejuízo na formação e/ou resgate da memória. No entanto, tratamento com cafeína não prejudica a formação de memória. Animais expostos a tratamento com dose crônica moderada de álcool e dose aguda moderada de cafeína tem melhor desempenho na tarefa, indicando que dose aguda moderada de cafeína pode evitar os efeitos deletérios ocasionados pela abstinência do álcool. Em termos do comportamento geral, doses agudas de cafeína aumentam a locomoção, enquanto doses elevadas e a abstinência de cafeína induzem a comportamentos tipo-ansioso. A combinação álcool crônico e cafeína aguda induzem a alto comportamento tipo-ansiedade, enquanto a combinação cafeína crônica e álcool agudo diminuem tanto a locomoção quanto a ansiedade.

Irish Coffee: efeitos de álcool e cafeína no comportamento e aprendizagem do peixe paulistinha

Substâncias psicoestimulantes vêm sendo utilizadas de forma indiscriminada há muitos anos, e pouco se sabe os efeitos que elas causam a curto e longo prazo no comportamento geral, na aprendizagem e na memória. Essas substâncias são bastante usadas por jovens e adultos e elas possuem efeitos diferentes. Essas substâncias são dose dependente, caso consumidas em baixa quantidade agem como estimulante, aumentando a atividade locomotora, caso consumidas em alta quantidade, causam efeito depressor, diminuindo a atividade locomotora e/ou causando ansiedade. Poucos estudos vêm investigando os efeitos dessas substâncias na atividade locomotora, aprendizagem e memória e grande parte desses estudos são realizados em roedores. Peixe paulistinha é um modelo animal promissor para estudos comportamentais, cognitivos, ontogenéticos, dentre outros. Nossos objetivos foram determinar os efeitos do álcool, cafeína e de seu uso combinado com álcool, na atividade locomotora desses animais, usando para isso doses crônicas durante 27 dias e doses agudas durante um dia. Visto que pouco se sabe sobre os efeitos dessa exposição prolongada. Também investigamos os efeitos das substâncias em teste de reconhecimento de objetos, que se baseia na memória de único evento. Essas memórias são mais vulneráveis que memórias baseadas em várias repetições de eventos. Sendo assim, um teste adequado para utilizar com uso de substâncias psicoativas. Observamos que o uso crônico de cafeína provoca alteração na atividade locomotora dos animais, do mesmo modo, abstinência de álcool combinada com cafeína em dose aguda (dose média) provoca aumento de atividade locomotora. Quando submetidos a testes de memória, os animais exposto a doses altas agudas de álcool e em abstinência dessa droga têm prejuízo na formação e/ou resgate da memória. No entanto, tratamento com cafeína não prejudica a formação de memória. Animais expostos a tratamento com dose crônica moderada de álcool e dose aguda moderada de cafeína tem melhor desempenho na tarefa, indicando que dose aguda moderada de cafeína pode evitar os efeitos deletérios ocasionados pela abstinência do álcool. Em termos do comportamento geral, doses agudas de cafeína aumentam a locomoção, enquanto doses elevadas e a abstinência de cafeína induzem a comportamentos tipo-ansioso. A combinação álcool crônico e cafeína aguda induzem a alto comportamento tipo-ansiedade, enquanto a combinação cafeína crônica e álcool agudo diminuem tanto a locomoção quanto a ansiedade.

Implementações metodológicas para o estudo eletrofisiológico e comportamental em um modelo animal de autismo

O autismo é um transtorno do desenvolvimento que se manifesta nos primeiros anos de vida e apresenta semiologia heterogênea. Esta patologia afeta a maturação do encéfalo e produz alterações sensoriais, de linguagem e de interação social no início na infância. O modelo experimental de autismo utilizando ácido valproico (VPA) durante o período gestacional tem sido demonstrado ter alta validade de face e permitir estudos tanto das bases neuropatológicas quanto neuro-funcionais durante o desenvolvimento. A despeito do recente interesse por este modelo como instrumento de compreensão dos aspectos básicos da fisiopatologia do autismo, a maioria dos estudos experimentais têm se concentrado nos aspectos comportamentais, histológicos e celulares. Neste trabalho, foram propostas estratégias experimentais de avaliação comportamental associadas a eletrofisiologia \textit{in vivo}, uma técnica que nunca fora utilizada para avaliação desse modelo. Animais controles e experimentais, submetidos previamente a um procedimento cirúrgico para implante de eletrodos crônicos, participaram de experimentos de livre exploração, interação social e condicionamento ao medo.

O fator de crescimento de fibroblasto básico melhora a cicatrização de anastomoses duodenais em ratos

RESUMO: Objetivo: Avaliar as alterações histológicas, e o ganho de resistência em anastomoses duodenais tratadas com fator de crescimento de fibroblasto básico (FGFb). Métodos: Vinte ratos da raça Wistar foram submetidos a secção transversal do duodeno, seguida de anastomose. Os animais foram divididos em 4 grupos de 5 animais cada: A1 e A2 (experimentais), nos quais foi aplicado FCFb sobre a anastomose logo após seu término; e B1 e B2 (controles), nos quais foi administrada solução salina sobre a zona de anastomose. Os roedores foram mortos com superdose de anestésico, sendo A1, B1 no 5º dia e A2, B2 no 7º dia de pós-operatório. Foi feita avaliação quanto à resistência das anastomoses à pressão e análise da densidade média dos achados histopatológicos com auxílio do sistema digitalizado Image proPlus. Resultados: No grupo A1 a pressão suportada pelas anastomoses foi de 52±14,4 mmHg e no grupo A2 140±34,8 mmHg. Em B1 a pressão atingiu 33,6±15,2 mmHg e as anastomoses do grupo B2 suportaram pressão 105±30,3. No grupo A1 a densidade média dos elementos histopatológicos foi de 93±9,3 e A2 atingiu 181,8±27,6. Nos grupos de controle B1 e B2 as densidades médias foram 67,6±16,7 e 101±12,9 respectivamente. A análise estatística revelou diferença significante entre nos dados dos grupos experimentais e controles (p<0,05).Conclusão: a aplicação tópica do FCFb foi capaz de aumentar a resistência das feridas do duodeno suturadas e observadas após 5 e 7 dias de evolução. Estimulou a neovascularização, a formação de fibroblastos e de fibras colágenas, melhorando os escores histológicos em relação ao controle.

Impactos multifactoriales del cambio climático en Nicaragua y estrategias de adaptación

En Nicaragua, el cambio climático está asociado al fenómeno de El Niño y La Niña, que en situaciones extremas tienen efectos económicos, sociales y ambientales fatales. El fenómeno de El Niño es una condición anómala en la temperatura del océano pacifico tropical del este. Ocurre cuando el agua del océano pacifico ecuatorial se hace más caliente que el promedio (1°C - 3°C).Cuando esto sucede, la atmosfera encima del océano también reacciona. Ese cambio de temperatura afecta la circulación del viento reduciendo considerablemente las lluvias(Cruz Roja Nicaragüense, 2014). Este calentamiento de las aguas sucede cada dos o siete años y puede durar entre 12 y 18 meses. Según los cambios en el clima así se comporta ElNiño y puede ser clasificado como débil o moderado, pero también como fuerte o muy fuerte, en estos últimos casos provocando sequías extremas. Cuando estas aguas se enfrían sucede lo contrario, llueve mucho y hay inundaciones, y se le llama La Niña. Los huracanes más destructivos ocurren en periodos de La Niña, observados en el océano atlántico, Mar Caribe y Golfo de México. Estos favorecen epidemias transmitidas por el mosquito Aedes aegyti, como el dengue, la malaria y recientemente el Chikungunya, así como la leptospirosis (enfermedad bacteriana que se trasmite por consumo de agua y alimentos contaminados con orina de roedores), deslizamientos de tierra, pérdidas humanas, pérdidas de la infraestructura social y productiva, tanto pública como privada (escuelas, caminos,carreteras, puentes, viviendas, cercados, corrales, etc.).En síntesis, fenómenos extremos de El Niño o La Niña provocan un fuerte deterioro de los medios de vida de la población de las zonas afectadas, que dependen de los recursos agua, suelo, bosque y del clima.

Comparison of different methods to detect genetic barriers in a small mammal population

Habitat fragmentation and the consequently the loss of connectivity between populations can reduce the individuals interchange and gene flow, increasing the chances of inbreeding, and the increase the risk of local extinction. Landscape genetics is providing more and better tools to identify genetic barriers.. To our knowledge, no comparison of methods in terms of consistency has been made with observed data and species with low dispersal ability. The aim of this study is to examine the consistency of the results of five methods to detect barriers to gene flow in a Mediterranean pine vole population Microtus duodecimcostatus: F-statistics estimations, Non-Bayesian clustering, Bayesian clustering, Boundary detection and Simple/Partial Mantel tests. All methods were consistent in detecting the stream as a non-genetic barrier. However, no consistency in results among the methods were found regarding the role of the highway as a genetic barrier. Fst, Bayesian clustering assignment test and Partial Mantel test identifyed the highway as a filter to individual interchange. The Mantel tests were the most sensitive method. Boundary detection method (Monmonier’s Algorithm) and Non-Bayesian approaches did not detect any genetic differentiation of the pine vole due to the highway. Based on our findings we recommend that the genetic barrier detection in low dispersal ability populations should be analyzed with multiple methods such as Mantel tests, Bayesian clustering approaches because they show more sensibility in those scenarios and with boundary detection methods by having the aim of detect drastic changes in a variable of interest between the closest individuals. Although simulation studies highlight the weaknesses and the strengths of each method and the factors that promote some results, tests with real data are needed to increase the effectiveness of genetic barrier detection.

O fator de crescimento de fibroblasto básico melhora a cicatrização de anastomoses duodenais em ratos

RESUMO: Objetivo: Avaliar as alterações histológicas, e o ganho de resistência em anastomoses duodenais tratadas com fator de crescimento de fibroblasto básico (FGFb). Métodos: Vinte ratos da raça Wistar foram submetidos a secção transversal do duodeno, seguida de anastomose. Os animais foram divididos em 4 grupos de 5 animais cada: A1 e A2 (experimentais), nos quais foi aplicado FCFb sobre a anastomose logo após seu término; e B1 e B2 (controles), nos quais foi administrada solução salina sobre a zona de anastomose. Os roedores foram mortos com superdose de anestésico, sendo A1, B1 no 5º dia e A2, B2 no 7º dia de pós-operatório. Foi feita avaliação quanto à resistência das anastomoses à pressão e análise da densidade média dos achados histopatológicos com auxílio do sistema digitalizado Image proPlus. Resultados: No grupo A1 a pressão suportada pelas anastomoses foi de 52±14,4 mmHg e no grupo A2 140±34,8 mmHg. Em B1 a pressão atingiu 33,6±15,2 mmHg e as anastomoses do grupo B2 suportaram pressão 105±30,3. No grupo A1 a densidade média dos elementos histopatológicos foi de 93±9,3 e A2 atingiu 181,8±27,6. Nos grupos de controle B1 e B2 as densidades médias foram 67,6±16,7 e 101±12,9 respectivamente. A análise estatística revelou diferença significante entre nos dados dos grupos experimentais e controles (p<0,05).Conclusão: a aplicação tópica do FCFb foi capaz de aumentar a resistência das feridas do duodeno suturadas e observadas após 5 e 7 dias de evolução. Estimulou a neovascularização, a formação de fibroblastos e de fibras colágenas, melhorando os escores histológicos em relação ao controle.