Effects of group size and early handling on some behavioural and physiological welfare parameters in farmed blue foxes

Selostus: Ryhmäkoon ja varhaisen käsittelyn vaikutus tarhattujen sinikettujen hyvinvointiin

Effects of group size and space allocation on physiological, behavioural and production-related welfare parameters in farmed silver fox cubs

Selostus: Ryhmäkoon ja käytössä olevan tilan vaikutus tarhattujen hopeakettupentujen hyvinvointiin

Affective and physiological responses to environmental noises and music

Research suggests that respiratory patterns may reflect general dimensions of emotional response. In this study, we investigated the relationships between judgments of affective valence (pleasantness) and arousal and respiratory responses to acoustic stimuli. Sixteen environmental noises and 16 musical fragments of 30 s duration were presented to 31 participants, while respiration, skin conductance level and heart rate were recorded. Judgments of valence and arousal were registered using the 9-point Self-Assessment Manikin. For noises, breathing accelerated and minute ventilation augmented with decreases in pleasantness for low-arousal stimuli and with increases in arousal for positive stimuli. For music, breathing accelerated and minute ventilation augmented with increases both in rated valence and arousal. Skin conductance level increased with arousal ratings for music but not for noises, whereas mean heart rate increased with rated arousal for noises but not for music. Although both noises and music are sound-vibrations, differences in the relationships between affective judgments and physiological responses were found suggesting differences in the processing of the two types of acoustic stimuli. [Authors]

Intravenous fish oil blunts the physiological response to endotoxin in healthy subjects

Résumé L'administration par voie orale d'acides gras polyinsaturés de type ω-3 contenus dans l'huile de poisson exerce des effets bénéfiques sur la réponse métabolique et inflammatoire chez des sujets sains soumis à une injection d'endotoxine. Ce modèle expérimental a été validé pour l'investigation clinique. Il simule un sepsis et induit une réponse comparable à un état grippal, accompagné de modifications métaboliques et inflammatoires. L'objectif de cette étude est de déterminer les effets de l'huile de poisson administré par voie intraveineuse sur la réponse à l'endotoxine chez le sujet sain. L'hypothèse est qu'il sera possible de réduire le temps de latence en comparaison avec la voie orale. Pour ce faire, nous avons inclut dans une étude prospective randomisée 16 volontaires sains âgés de 16 à 35 ans et les avons répartis en 2 groupes : l'un recevant une émulsion lipidique contenant les acides gras polyinsaturés EPA et DHA et l'autre, sans traitement, constituant le groupe contrôle. Huit sujets reçoivent une perfusion continue de 0.5g/kg d'huile de poisson durant 6h, 48h et 24h avant la journée test. Lors de cette journée test, tous les volontaires ont reçu une dose d'endotoxine (2mg/kg) au temps t0. Les paramètres vitaux sont monitorés et enregistrés : fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle, saturation artérielle en oxygène, ainsi que température. Des prises de sang sont effectuées à intervalles réguliers pour déterminer 1) l'incorporation membranaire des thrombocytes en EPA et DHA ; 2) le taux plasmatique d'hormones (insulin, glucagon, cortisol, ACTH et catécholamines), de marqueurs inflammatoires (TNF-α, IL-6, hsCRP), ainsi que de substrats énergétiques (glucose, lactate, acides gras libres et triglycérides). La dépense énergétique est déterminée par calorimétrie indirecte. L'analyse statistique est effectuée par analyse de variance (ANOVA). Les résultats montrent une incorporation significative de EPA et DHA au niveau membranaire des thrombocytes. L'huile de poisson induit une atténuation significative de la réponse neuro-endocrinienne et inflammatoire en réponse à l'injection d'endotoxine avec diminution de la fièvre (-0.7°C), ainsi que du taux plasmatique ,d'ACTH (-68%), TNF-α (-63%) et de noradrénaline (-%) dans le groupe huile de poisson. En conclusion, cette étude montre que la supplémentation de 2 doses d'huile de poisson par voie intraveineuse modifie la composition phospholipidique des membranes des thrombocytes et diminue la réaction inflammatoire et neuroendocrinienne en réponse à l'endotoxine. Ces résultats positifs ouvrent la perspective d'une supplémentation parentérale préopératoire en acides gras polyinsaturés ω-3 pour diminuer le stress lié à la chirurgie majeure.

Physiological ligands of PPARs in inflammation and lipid homeostasis

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) are ligand-dependent transcription factors that are involved in many physiological processes, such as inflammation and energy homeostasis. In general, PPARs must be activated by ligands to stimulate the expression of their target genes. These agonists can be synthetic molecules, such as drugs used to treat hypertriglyceridemia and insulin resistance, or natural physiological ligands, such as fatty acids and eicosanoids. Although recent work has uncovered a surprisingly broad variety of natural molecules capable of activating PPARs, relatively little is known about their mode of action in an in vivo physiological context. The action of physiological ligands in situations of food deprivation and abundance, especially with respect to their intervention in the inflammatory response, and in both lipid homeostasis and inflammation resolution will be reviewed.

Physiological and anatomical characteristics of leaves of two clones of guarana

The objective of this work was to analyze gas exchange, photosynthetic characteristics, photochemical efficiency of photosystem II and anatomical characteristics of young plant leaves of two guarana (Paullinia cupana) clones (BRS-CG372RC and BRS-CG611RL) growing under open field. The variables of gas exchange and fluorescence of chlorophyll a were evaluated in mature leaves. The values of photosynthesis and transpiration found for BRS-CG372RC were 27% greater and 80% lesser than values found for BRS-CG611RL, respectively. The values of stomatal conductance found for the clones BRS-CG372RC and BRS-CG611RL were in the order of 224 and 614 mmol mm-2 s-1, respectively. The values of photorespiration, rate of carboxylation and rate electron transport were greater in BRS-CG372RC. The clone BRS-CG372RC exhibited stomatal density 26% greater than BRS-CG611RL. However, the area of ostiolar opening was 42% greater in BRS-CG611RL. The values of the water use efficiency in BRS-CG372RC were 134% greater than in BRS-CG611RL. High stomatal density and low stomatal conductance can be important characteristics in the selection of the clones with a good ability to assimilate carbon and optimize the use of water.

Exploring neural cell dynamics with digital holographic microscopy.

In this review, we summarize how the new concept of digital optics applied to the field of holographic microscopy has allowed the development of a reliable and flexible digital holographic quantitative phase microscopy (DH-QPM) technique at the nanoscale particularly suitable for cell imaging. Particular emphasis is placed on the original biological information provided by the quantitative phase signal. We present the most relevant DH-QPM applications in the field of cell biology, including automated cell counts, recognition, classification, three-dimensional tracking, discrimination between physiological and pathophysiological states, and the study of cell membrane fluctuations at the nanoscale. In the last part, original results show how DH-QPM can address two important issues in the field of neurobiology, namely, multiple-site optical recording of neuronal activity and noninvasive visualization of dendritic spine dynamics resulting from a full digital holographic microscopy tomographic approach.

PPAR disruption: Cellular mechanisms and physiological consequences

Endocrine disruption is defined as the perturbation of the endocrine system, which includes disruption of nuclear hormone receptor signalling. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) represent a family of nuclear receptors that has not yet been carefully studied with regards to endocrine disruption, despite the fact that PPARs are known to be important targets for xenobiotics. Here we report a first comprehensive approach aimed at defining the mechanistic basis of PPAR disruption focusing on one chemical, the plasticizer monethylhexyl phthalate (MEHP), but using a variety of methodologies and models. We used mammalian cells and a combination of biochemical and live cell imaging techniques to show that MEHP binds to PPAR gamma and selectively regulates interactions with coregulators. Micro-array experiments further showed that this selectivity is translated at the physiological level during adipocyte differentiation. In that context, MEHP functions as a selective PPAR modulator regulating only a subset of PPAR gamma target genes compared to the action of a full agonist. We also explored the action of MEHP on PPARs in an aquatic species, Xenopus laevis, as many xenobiotics are found in aquatic ecosystems. In adult males, micro-array data indicated that MEHP influences liver physiology, possibly through a cross-talk between PPARs and estrogen receptors (ER). In early Xenopus laevis embryos, we showed that PPAR beta/delta exogenous activation by an agonist or by MEHP affects development. Taken together our results widen the concept of endocrine disruption by pinpointing PPARs as key factors in that process.

Regulation of sodium transport in the cortical collecting duct : physiological role of GILZ in vitro and in vivo : characterisation of Na+ transport in the mCCDcl1 cell line

SUMMARY Regulation of sodium excretion by the kidney is a key mechanism in the long term regulation of blood pressure, and when altered it constitutes a risk factor for the appearance of arterial hypertension. Aldosterone, which secretion depends upon salt intake in the diet, is a steroid hormone that regulates sodium reabsorption in the distal part of the nephron (functional unit of the kidney) by modulating gene transcription. It has been shown that it can act synergistically with the peptidic hormone insulin through the interaction of their signalisation pathways. Our work consisted of two distinct parts: 1) the in vitro and in vivo characterisation of Glucocorticoid-Induced Leucine Zipper (GILZ) (an aldosterone-induced gene) mechanism of action; 2) the in vitro characterisation of insulin mechanism of action and its interaction with aldosterone. GILZ mRNA, coded by the TSC22D3 gene, is strongly induced by aldosterone in the cell line of principal cells of the cortical collecting duct (CCD) mpkCCDc14, suggesting that GILZ is a mediator of aldosterone response. Co-expression of GILZ and the amiloride-sensitive epithelial sodium channel ENaC in vitro in the Xenopus oocyte expression system showed that GILZ has no direct effect on the ENaC-mediated Na+ current in basal conditions. To define the role of GILZ in the kidney and in other organs (colon, heart, skin, etc.), a conditional knock-out mouse is being produced and will allow the in vivo study of its role. Previous data showed that insulin induced a transepithelial sodium transport at supraphysiological concentrations. Insulin and the insulin-like growth factor 1 (IGF-1) are able to bind to each other receptor with an affinity 50 to 100 times lower than to their cognate receptor. Our starting hypothesis was that the insulin effect observed at these supraphysiological concentrations is actually mediated by the IGF receptor type 1 (IGF-1R). In a new cell line that presents all the characteristics of the principal cells of the CCD (mCCDc11) we have shown that both insulin and IGF-1 induce a physiologically significant increase of Na+ transport through the activation of IGF-1R. Aldosterone and insulin/IGF-1 have an additive effect on Na+ transport, through the activation of the PI3-kinase (PI3-K) pathway and the phosphorylation of the serum- and glucocorticoid-induced kinase 1 (Sgk1) by the IGF-1R, and the induction of Sgk1 expression by aldosterone. Thus, Sgk1 integrates IGF-1/insulin and aldosterone effects. We suggest that IGF-1 is physiologically relevant in the modulation of sodium balance, while insulin can only regulate Na+ transport at supraphysiological conditions. Both hormones would bind to the IGF-1R and induce Na+ transport by activating the PI3-K PDK1/2 - Sgk1 pathway. We have shown for the first time that Sgk1 is expressed and phosphorylated in principal cells of the CCD in basal conditions, although the mechanism that maintains Sgk1 phosphorylation is not known. This new role for IGF-1 suggests that it could be a salt susceptibility gene. In effect, IGF-1 stimulates Na+ and water transport in the kidney in vivo. Moreover, 35 % of the acromegalic patients (overproduction of growth hormone and IGF-1) are hypertensives (higher proportion than in normal population), and genetic analysis suggest a link between the IGF-1 gene locus and blood pressure. RÉSUMÉ La régulation de l'excrétion rénale de sodium (Na+) joue un rôle principal dans le contrôle à long terme de la pression sanguine, et ses altérations constituent un facteur de risque de l'apparition d'une hypertension artérielle. L'aldosterone, dont la sécrétion dépend de l'apport en sel dans la diète, est une hormone stéroïdienne qui régule la réabsorption de Na+ dans la partie distale du nephron (unité fonctionnelle du rein) en contrôlant la transcription de gènes. Elle peut agir de façon synergistique avec l'hormone peptidique insuline, probablement via l'interaction de leurs voies de signalisation cellulaire. Le but de notre travail comportait deux volets: 1) caractériser in vitro et in vivo le mécanisme d'action du Glucocorticoid Induced Leucine Zipper (GILZ) (un gène induit par l'aldosterone); 2) caractériser in vitro le mécanisme d'action de l'insuline et son interaction avec l'aldosterone. L'ARNm de GILZ, codé par le gène TSC22D3, est induit par l'aldosterone dans la lignée cellulaire de cellules principales du tubule collecteur cortical (CCD) mpkCCDc14, suggérant que GILZ est un médiateur potentiel de la réponse à l'aldosterone. La co-expression in vitro de GILZ et du canal à Na+ sensible à l'amiloride ENaC dans le système d'expression de l'oocyte de Xénope a montré que GILZ n'a pas d'effet sur les courants sodiques véhiculées par ENaC en conditions basales. Une souris knock-out conditionnelle de GILZ est en train d'être produite et permettra l'étude in vivo de son rôle dans le rein et d'autres organes. Des expériences préliminaires ont montré que l'insuline induit un transport transépithelial de Na+ à des concentrations supraphysiologiques. L'insuline et l'insulin-like growth factor 1 (IGF-1) peuvent se lier à leurs récepteurs réciproques avec une affinité 50 à 100 fois moindre qu'à leur propre récepteur. Nous avons donc proposé que l'effet de l'insuline soit médié par le récepteur à l'IGF type 1 (IGF-1R). Dans une nouvelle lignée cellulaire qui présente toutes les caractéristiques des cellules principales du CCD (mCCDc11) nous avons montré que les deux hormones induisent une augmentation physiologiquement significative du transport du Na+ par l'activation des IGF-1 R. Aldosterone et insuline/IGF-1 ont un effet additif sur le transport de Na+, via l'activation de la voie de la PI3-kinase et la phosphorylation de la serum- and glucocorticoid-induced kinase 1 (Sgk1) par l'IGF-1R, dont l'expression est induite par l'aldosterone. Sgk1 intègre les effets de l'insuline et l'aldosterone. Nous proposons que l'IGF-1 joue un rôle dans la modulation physiologique de la balance sodique, tandis que l'insuline régule le transport de Na+ à des concentrations supraphysiologiques. Les deux hormones agissent en se liant à l'IGF-1R et induisent le transport de Na+ en activant la cascade de signalisation PI3-K - PDK1/2 - Sgk1. Nous avons montré pour la première fois que Sgk1 est exprimée et phosphorylée dans des conditions basales dans les cellules principales du CCD, mais le mécanisme qui maintient sa phosphorylation n'est pas connu. Ce nouveau rôle pour l'IGF-1 suggère qu'il pourrait être un gène impliqué de susceptibilité au sel. Aussi, l'IGF-1 stimule le transport rénal de Na+ in vivo. De plus, 35 % des patients atteints d'acromégalie (surproduction d'hormone de croissance et d'IGF-1) sont hypertensifs (prévalence plus élevée que la population normale), et des analyses génétiques suggèrent un lien entre le locus du gène de l'IGF-1 et la pression sanguine. RÉSUMÉ GRAND PUBLIC Nos ancêtres se sont génétiquement adaptés pendant des centaines de millénaires à un environnement pauvre en sel (chlorure de sodium) dans la savane équatoriale, où ils consommaient moins de 0,1 gramme de sel par jour. On a commencé à ajouter du sel aux aliments avec l'apparition de l'agriculture (il y a 5000 à 10000 années), et aujourd'hui une diète omnivore, qui inclut des plats préparés, contient plusieurs fois la quantité de sodium nécessaire pour notre fonction physiologique normale (environ 10 grammes par jour). Le corps garde sa concentration constante dans le sang en s'adaptant à une consommation très variable de sel. Pour ceci, il module son excrétion soit directement, soit en sécrétant des hormones régulatrices. Le rein joue un rôle principal dans cette régulation puisque l'excrétion urinaire de sel change selon la diète et peut aller d'une quantité dérisoire à plus de 36 grammes par jour. L'attention qu'on prête au sel est liée à sa relation avec l'hypertension essentielle. Ainsi, le contrôle rénal de l'excrétion de sodium et d'eau est le principal mécanisme dans la régulation de la pression sanguine, et une ingestion excessive de sel pourrait être l'un des facteurs-clé déclenchant l'apparition d'un phénotype hypertensif. L'hormone aldosterone diminue l'excrétion de sodium par le rein en modulant l'expression de gènes qui pourraient être impliqués dans la sensibilité au sel. Dans une lignée cellulaire de rein l'expression du gène TSC22D3, qui se traduit en la protéine Glucocorticoid Induced Leucine Zipper (GILZ), est fortement induite par l'aldosterone. Ceci suggère que GILZ est un médiateur potentiel de l'effet de l'aldosterone, et pourrait être impliqué dans la sensibilité au sel. Pour analyser la fonction de GILZ dans le rein plusieurs approches ont été utilisées. Par exemple, une souris dans laquelle GILZ est spécifiquement inactivé dans le rein est en train d'être produite et permettra l'étude du rôle de GILZ dans l'organisme. De plus, on a montré que GILZ, en conditions basales, n'a pas d'effet direct sur la protéine transportant le sodium à travers la membrane des cellules, le canal sodique épithélial ENaC. On a aussi essayé de trouver des protéines qui interagissent directement avec GILZ utilisant une technique appelée du « double-hybride dans la levure », mais aucun candidat n'a émergé. Des études ont montré que, à de hautes concentrations, l'insuline peut aussi diminuer l'excrétion de sodium. A ces concentrations, elle peut activer son récepteur spécifique, mais aussi le récepteur d'une autre hormone, l'Insulin-Like Growth Factor 1 (IGF-1). En plus, l'infusion d'IGF-1 augmente la rétention rénale de sodium et d'eau, et des mutations du gène codant pour l'IGF-1 sont liées aux différents niveaux de pression sanguine. On a utilisé une nouvelle lignée cellulaire de rein développée dans notre laboratoire, appelée mCCDc11, pour analyser l'importance relative des deux hormones dans l'induction du transport de sodium. On a montré que les deux hormones induisent une augmentation significative du transport de sodium par l'activation de récepteurs à l'IGF-1 et non du récepteur à l'insuline. On a montré qu'à l'intérieur de la cellule leur activation induit une augmentation du transport sodique par le biais du canal ENaC en modifiant la quantité de phosphates fixés sur la protéine Serumand Glucocorticoid-induced Kinase 1 (Sgk1). On a finalement montré que l'IGF-1 et l'aldosterone ont un effet additif sur le transport de sodium en agissant toutes les deux sur Sgk1, qui intègre leurs effets dans le contrôle du transport de sodium dans le rein.

Physiological analysis of leaf senescence of two rice cultivars with different yield potential

The objective of this work was to evaluate the physiological changes that occur in different leaves during the early and late grain-filling stages of two rice genotypes (Oryza sativa subsp. indica , BRS Pelota cultivar, and O. sativa subsp. japonica , BRS Firmeza cultivar), which present differences in grain yield potential. The plants were cultivated in greenhouse. Pigment content, chlorophyll fluorescence, electron transport and oxygen evolution rate were determined in the grain-filling stage, from the first to the forth leaf (top to bottom). Pigment content, photochemical efficiency of photosystem II and electron transport decreased significantly according to the position of leaves in 'BRS Pelota'. The BRS Firmeza cultivar shows higher pigment content and higher activity of the photosynthetic apparatus in comparison to 'BRS Pelota' during the grain-filling stage.

Physiological requirements in triathlon

This article aims to present the current knowledge on physiological requirements in Olympic distance and Ironman triathlon. Showing the data available from a "traditional point of view" (aerobic power, anaerobic threshold, heart rate, running economy) and from a "contemporary" point of view (V̇O2 kinetics), it emphasises where we are currently and the areas that remain unknown.

Physiological indicators of stress in gestating sows under different cooling systems

The objective of this work was to determine physiological stress markers, neutrophil:lymphocyte ratio (N/L) and corticoid concentrations, in gestating sows under different cooling systems. A sprinkling cooling system (SS) and a system based on fan-assisted evaporative cellulose pad (PS) were used. SS showed higher N/L ratio (1.095) than PS (0.850). Corticoid concentrations showed high variability. Corticosteroids are more efficient short-term stress indicators while N/L ratio is a good medium and long-term stress indicator. According to N/L ratio, gestating sows under PS benefit from a higher level of welfare.

Hot spots for diversity of Magnaporthe oryzae physiological races in irrigated rice fields in Brazil

The objective of this work was to evaluate the Magnaporthe oryzae pathotype diversity in new commercial irrigated rice fields in the Araguaia River Valley, state of Tocantins, Brazil. The causal agent of rice blast has heavily affected rice production in the region. Despite the efforts of breeding programs, blast resistance breakdown has been recorded shortly after the release of new resistant cultivars developed for the region. Among the causes of resistance breakage is the capacity of the fungus to rapidly develop new pathotypes. A sample of 479 M. oryzae monosporic isolates was obtained and tested using the international rice blast differential set. Isolate collections were made in small areas designed as trap nurseries and in scattered sites in their vicinity. Analysis of 250 M. oryzae isolates from three trap nurseries indicated the presence of 45 international M. oryzae races belonging to seven pathotype groups (IA-IG). In the isolates tested, 61 M. oryzae pathotypes belonging to all but the IH group were detected. The new areas of irrigated rice in the Araguaia River Valley have the highest diversity of M. oryzae pathotypes reported so far in Brazil.

Leaf morphological and physiological responses of Quercus aquifolioides along an altitudinal gradient

Abstract

Physiological parameters to select upland rice genotypes for tolerance to water deficit

Abstract: The objective of this work was to evaluate the feasibility of using physiological parameters for water deficit tolerance, as an auxiliary method for selection of upland rice genotypes. Two experiments - with or without water deficit - were carried out in Porangatu, in the state of Goiás, Brazil; the water deficit experiment received about half of irrigation that was applied to the well-watered experiment. Four genotypes with different tolerance levels to water stress were evaluated. The UPLRI 7, B6144F-MR-6-0-0, and IR80312-6-B-3-2-B genotypes, under water stress conditions, during the day, showed lower stomatal diffusive resistance, higher leaf water potential, and lower leaf temperature than the control. These genotypes showed the highest grain yields under water stress conditions, which were 534, 601, and 636 kg ha-1, respectively, and did not differ significantly among them. They also showed lower drought susceptibility index than the other genotypes. 'BRS Soberana' (susceptible control) was totally unproductive under drought conditions. Leaf temperature is a easy-read parameter correlated to plant-water status, viable for selecting rice genotypes for water deficit tolerance.