Effect of refrigeration systems upon frozen bull sperm viability assessed by computer-assisted sperm analysis and fluorescent probes

Sperm cryopreservation success depends upon the maintenance of spermatozoa fertility potential. Sperm cells must preserve both integrity and functionality of several cell structures. The stabilization phase must allow the exit of water from the sperm cells via osmosis. This study aimed to compare the effect of refrigeration in the commercial refrigerator (CR) and the transport/refrigeration box (TRB) upon the viability of frozen bull sperm diluted in three different extenders (A, B and C). Ten Nellore bulls, Bos taurus indicus maintained in Artificial Insemination Center were used and the spermatozoa samples was assessed for Plasma Membrane Integrity and CASA evaluation. The stabilization phase (5 degrees C/4 hours) was performed in the CR as well as in the TRB, and then samples were exposed to nitrogen vapor during 20 minutes and then plunged into nitrogen. The statistical analysis was done using the variance analysis and the significance level was set at 5%. In the CR the post-thawing parameters for PM and ALH were higher (p < 0.05) in the extender A (glicine egg-yolk) and extender B (glicine egg-free) when compared with extender C (TRIS egg-yolk). As for BCF, STR and LIN, the parameters were higher (p < 0.05) in extender B than in C. Samples that were stabilized in the TRB presented higher post-thawing parameters (p < 0.05) for PM and LIN in extender A and extender B when compared with C. BCF and STR parameters were higher (p < 0.05) in extemder B when compared with C. Extender B samples had higher (p < 0.05) PMI when stabilized in CR. The findings in this experiment enable us to say that both CR and TRB were effective in keeping the viability of post-thawing bull semen.

Bull semen varibles after experimental exposure with Bovine Herpesvirus type 5

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Model approach for estimating potato pesticide bioconcentration factor

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito da estocagem a curto prazo e da temperatura sobre gametas de jundiá, Rhamdia quelen (Quoy & Gaimard, 1824)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Relações entre acúmulo de metais em tecido muscular de peixes com diferentes hábitos alimentares coletados na Bacia Hidrográfica do Turvo/Grande

Pós-graduação em Química - IBILCE

Prevenção do estresse oxidativo pela utilização de trolox®, catalase e glutationa no processo de congelação de sêmen ovino

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Avaliação de diferentes técnicas de inseminação artificial em éguas utilizando um baixo número de espermatozóides

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Variabilidade das sub-populações de espermatozóides avaliados pela cinética em sistema computadorizado e combinação de sondas fluorescentes como praâmetro quantitativo do sêmen congelado de ovinos

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Relação da concentração do hormônio antimulleriano com população folicular e fertilidade em fêmeas bovinas

Pós-graduação em Ciências Biológicas (Farmacologia) - IBB

Toxicidade de cádmio e zinco em Danio rerio: comparação entre valores permitidos em legislação para proteção da vida aquática e a potencial atuação como interferentes endócrinos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Composti organostannici nell'ambiente marino e membrane biologiche: risposte molecolari e biochimiche nei molluschi bivalvi

Organotin compounds are worldwide diffused environmental contaminants, mainly as consequence of their extensive past use as biocides in antifouling paints. In spite of law restrictions, due to unwanted effects, organotin still persist in waters, being poorly degraded, easily resuspended from sediments and bioaccumulated in exposed organisms. The widespread toxicity and the possible threat to humans, likely to be organotin-exposed through contaminated seafood, make organotin interactions with biomolecules an intriguing biochemical topic, apart from a matter of ecotoxicological concern. Among organotins, tributyltin (TBT) is long known as the most dangerous and abundant chemical species in the Mediterranean Sea. Due to its amphiphilic nature, provided by three lipophilic arms and an electrophilic tin core, TBT can be easily incorporated in biomembranes and affect their functionality. Accordingly, it is known as a membrane-active toxicant and a mitochondrial poison. Up to now the molecular action modes of TBT are still partially unclear and poorly explored in bivalve mollusks, even if the latter play a not neglectable role in the marine trophic chain and efficiently accumulate organotins. The bivalve mollusk Mytilus galloprovincialis, selected for all experiments, is widely cultivated in the Mediterranean and currently used in ecotoxicological studies. Most work of this thesis was devoted to TBT effects on mussel mitochondria, but other possible targets of TBT were also considered. A great deal of literature points out TBT as endocrine disrupter and the masculinization of female marine gastropods, the so-called imposex, currently signals environmental organotin contamination. The hormonal status of TBT-exposed mussels and the possible interaction between hormones and contaminants in modulating microsomal hydroxilases, involved in steroid hormone and organotin detoxification, were the research topics in the period spent in Barcelona (Marco Polo fellowship). The variegated experimental approach, which consisted of two exposure experiments and in vitro tests, and the choice of selected tissues of M. galloprovincialis, the midgut gland for mitochondrial and microsomal preparations for subsequent laboratory assays and the gonads for the endocrine evaluations, aimed at drawing a clarifying pattern on the molecular mechanisms involved in organotin toxicity. TBT was promptly incorporated in midgut gland mitochondria of adult mussels exposed to 0.5 and 1.0 μg/L TBT, and partially degraded to DBT. TBT incorporation was accompanied by a decrease in the mitochondrial oligomycin-sensitive Mg-ATPase activity, while the coexistent oligomycin-insensitive fraction was unaffected. Mitochondrial fatty acids showed a clear rise in n-3 polyunsaturated fatty acids after 120 hr of TBT exposure, mainly referable to an increase in 22:6 level. TBT was also shown to inhibit the ATP hydrolytic activity of the mitochondrial F1FO complex in vitro and to promote an apparent loss of oligomycin sensitivity at higher than 1.0 μM concentration. The complex dose-dependent profile of the inhibition curve lead to the hypothesis of multiple TBT binding sites. At lower than 1.0 μM TBT concentrations the non competitive enzyme inhibition by TBT was ascribed to the non covalent binding of TBT to FO subunit. On the other hand the observed drop in oligomycin sensitivity at higher than 1.0 μM TBT could be related to the onset of covalent bonds involving thiolic groups on the enzyme structure, apparently reached only at high TBT levels. The mitochondrial respiratory complexes were in vitro affected by TBT, apart from the cytocrome c oxidase which was apparently refractory to the contaminant. The most striking inhibitory effect was shown on complex I, and ascribed to possible covalent bonds of TBT with –SH groups on the enzyme complexes. This mechanism, shouldered by the progressive decrease of free cystein residues in the presence of increasing TBT concentrations, suggests that the onset of covalent tin-sulphur bonds in distinct protein structures may constitute the molecular basis of widespread TBT effects on mitochondrial complexes. Energy production disturbances, in turn affecting energy consuming mechanisms, could be involved in other cellular changes. Mussels exposed to a wide range of TBT concentrations (20 - 200 and 2000 ng/L respectively) did not show any change in testosterone and estrogen levels in mature gonads. Most hormones were in the non-biologically active esterified form both in control and in TBT-treated mussels. Probably the endocrine status of sexually mature mussels could be refractory even to high TBT doses. In mussel digestive gland the high biological variability of microsomal 7-benzyloxy-4-trifluoromethylcoumarin-O-Debenzyloxylase (BFCOD) activity, taken as a measure of CYP3A-like efficiency, probably concealed any enzyme response to TBT exposure. On the other hand the TBT-driven enhancement of BFCOD activity in vitro was once again ascribed to covalent binding to thiol groups which, in this case, would stimulate the enzyme activity. In mussels from Barcelona harbour, a highly contaminated site, the enzyme showed a decreased affinity for the 7-benzyloxy-4-trifluoromethylcoumarin (BCF) substrate with respect to mussel sampled from Ebro Delta, a non-polluted marine site. Contaminant exposure may thus alter the kinetic features of enzymes involved in detoxification mechanisms. Contaminants and steroid hormones were clearly shown to mutually interact in the modulation of detoxification mechanisms. The xenoestrogen 17α-ethylenyl estradiol (EE2) displayed a non-competitive mixed inhibition of CYP3A-like activity by a preferential bond to the free enzyme both in Barcelona harbour and Ebro Delta mussels. The possible interaction with co-present contaminants in Barcelona harbour mussels apparently lessened the formation of the ternary complex enzyme-EE2-BCF. The whole of data confirms TBT as membrane toxicant in mussels as in other species and stresses TBT covalent binding to protein thiols as a widespread mechanism of membrane-bound-enzyme activity modulation by the contaminant.

Contaminanti emergenti nei suoli: il lombrico Eisenia andrei come modello sperimentale per la valutazione degli effetti biologici del bisfenolo A

Il BPA è un composto aromatico precursore di materiali plastici e additivi chimici, ed è entrato a far parte della categoria dei contaminanti che alterano il sistema endocrino con molteplici effetti negativi sulla salute umana (azione di mimesi estrogenica, alterazioni della funzione tiroidea e dei sistemi riproduttivo, nervoso ed immunitario). Nella fase produttiva industriale si hanno emissioni accidentali di BPA durante il trattamento e la lavorazione dei monomeri plastici. Piccole frazioni di BPA possono essere ingerite dall’uomo poiché la sostanza migra nel tempo dal contenitore alimentare al contenuto (es. bevanda in lattina o contenitore per microonde) soprattutto se esposto ad alte temperature. Anche il contatto con composti acidi o basici, la presenza di elevati livelli di cloruro di sodio o di oli vegetali, è in grado di provocare un incremento del rilascio di BPA dai materiali polimerici. Il BPA viene rilasciato dai biberon in policarbonato, che in molti Paesi sono stati ritirati dal commercio nel 2011, e da bottiglie di acqua riutilizzabili. Infine, la carta termica degli scontrini e delle fotocopie rilasciano BPA. Nell’adulto la tossicità del BPA sembra modesta, tuttavia l'esposizione nel feto e nel neonato può risultare deleteria. Al di là della tossicità, l'aspetto che al momento preoccupa maggiormente è l'effetto che il BPA ha anche a basse dosi sul metabolismo: diversi studi in tutto il mondo correlano questa sostanza all'incidenza di diabete, ipertensione, obesità e problemi cardiaci. L’attenzione per il BPA è piuttosto recente a livello umano, mentre è assai ridotta per la salute dell’ecosistema. Tuttavia è noto che il BPA è presente anche come contaminante dei suoli, e pur essendo stato documentato il suo bioaccumulo negli organismi vegetali, non sono disponibili informazioni precedenti relativi agli effetti del BPA sugli organismi animali del suolo, in linea con il fatto che il suolo è stato una matrice ambientale molto trascurata. Il presente lavoro di tesi quindi si pone come uno studio pilota per valutare la possibile tossicità del BPA su organismi modello che vivono in questa matrice. In questo studio è stato scelto come bioindicatore “sentinella” il lombrico Eisenia andrei, il comune verme rosso, come suggeriscono le linee guida internazionali (OECD, OCSE). I possibili effetti biologici del Bisfenolo A nei lombrichi sono stati indagati sia attraverso endpoint del ciclo vitale (accrescimento, riproduzione e mortalità), sia attraverso una batteria di biomarker (generali e specifici). Data la mancanza di osservazioni precedenti si è scelto un approccio integrato tra i parametri del ciclo vitale, in genere meno sensibili ma ecologicamente più rilevanti, e i biomarker, risposte più sensibili che possono rappresentare segnali precoci di allarme inerenti l’esposizione a contaminanti ambientali o l’effetto di questi ultimi sugli organismi indagati, ma non necessariamente predittivi sulla salute della comunità. Al momento non esistono batterie di biomarker specifiche per questa sostanza, quindi un ulteriore scopo della ricerca è stato quello di evidenziare biomarker utili ad indagare eventuali alterazioni biochimiche e funzionali nei lombrichi in risposta all’esposizione a dosi crescenti di bisfenolo A. Le risposte biologiche indagate sono: - la diminuzione della stabilità delle membrane lisosomiali, che indica una riduzione dello stato di salute generale degli organismi; - l’alterazione dell’attività degli enzimi catalasi e glutatione-S-trasferasi, indice di stress ossidativo o induzione di meccanismi di detossificazione; - la diminuzione dell’attività dell’enzima acetilcolinesterasi, la quale indica neurotossicità; - l’accumulo di lipofuscine o lipidi neutri, che è sintomo rispettivamente di stress ossidativo o alterazioni del metabolismo; - la variazione della malondialdeide, composto intermedio della perossidazione lipidica, indica un stress ossidativo in corso. Sulla base dei dati ottenuti possiamo dire che il BPA, alle concentrazioni ambientali, non costituisce un elemento di rischio ecologico per gli organismi sentinella Eisenia andrei. Alle concentrazioni più elevate (che superano quelle ambientali di almeno 10 volte) si osservano delle alterazioni sui livelli di lipidi neutri e lipofuscine che pur non essendo preoccupanti dal punto di vista ecologico sono indice di vulnerabilità, dato che si tratta di alterazioni del metabolismo in conseguenza delle quali gli animali accumulano residui normalmente degradati a livello lisosomiale. Questo accumulo nei lisosomi delle cellule del tessuto cloragogeno dei vermi, che rivestono il tubo digerente, sembrano indicare una esposizione attraverso la dieta a seguito della ingestione del terreno. E’interessante il fatto che l’accumulo di lipidi è in linea con le caratteristiche obesogene del BPA, ben manifestate nei mammiferi, uomo compreso. Tuttavia non ci sono ancora conoscenze sufficienti per stabilire se questo accumulo nei vermi sia dovuto ad una specifica alterazione degli enzimi di sintesi dei lipidi oppure più genericamente ad un aumento dello stress ossidativo. Molti studi stanno valutando la capacità del BPA di alterare la sintesi e il rilascio di lipidi in cellule umane e di ratto, ma non ci sono ancora studi di questo tipo per gli organismi edafici. E’ auspicabile che questo aspetto venga approfondito, ed eventualmente venga identificato un nuovo biomarker specifico dell’azione del BPA sull’accumulo di lipidi. Un altro aspetto che sarà interessante approfondire è il bioaccumulo: la valutazione del rischio ecotossicologico di una sostanza si basa anche sul potenziale di BCF che può essere pericoloso per il biota (incluso l’uomo) per trasferimento nella catena trofica. Considerando che non esistono ancora studi specifici del bioaccumulo del BPA in organismi del suolo, ed avendo messo in luce che l’assunzione della sostanza è avvenuta (probabilmente per via alimentare) ci si pone l’obiettivo futuro di valutare questo parametro nei lombrichi, in modo da avere un quadro più ampio degli effetti associati a questo interferente endocrino nei suoli.

Protein and lipid binding parameters in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) blood and liver fractions to extrapolate from an in vitro metabolic degradation assay to in vivo bioaccumulation potential of hydrophobic organic chemicals

Binding of hydrophobic chemicals to colloids such as proteins or lipids is difficult to measure using classical microdialysis methods due to low aqueous concentrations, adsorption to dialysis membranes and test vessels, and slow kinetics of equilibration. Here, we employed a three-phase partitioning system where silicone (polydimethylsiloxane, PDMS) serves as a third phase to determine partitioning between water and colloids and acts at the same time as a dosing device for hydrophobic chemicals. The applicability of this method was demonstrated with bovine serum albumin (BSA). Measured binding constants (K(BSAw)) for chlorpyrifos, methoxychlor, nonylphenol, and pyrene were in good agreement with an established quantitative structure-activity relationship (QSAR). A fifth compound, fluoxypyr-methyl-heptyl ester, was excluded from the analysis because of apparent abiotic degradation. The PDMS depletion method was then used to determine partition coefficients for test chemicals in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) liver S9 fractions (K(S9w)) and blood plasma (K(bloodw)). Measured K(S9w) and K(bloodw) values were consistent with predictions obtained using a mass-balance model that employs the octanol-water partition coefficient (K(ow)) as a surrogate for lipid partitioning and K(BSAw) to represent protein binding. For each compound, K(bloodw) was substantially greater than K(S9w), primarily because blood contains more lipid than liver S9 fractions (1.84% of wet weight vs 0.051%). Measured liver S9 and blood plasma binding parameters were subsequently implemented in an in vitro to in vivo extrapolation model to link the in vitro liver S9 metabolic degradation assay to in vivo metabolism in fish. Apparent volumes of distribution (V(d)) calculated from the experimental data were similar to literature estimates. However, the calculated binding ratios (f(u)) used to relate in vitro metabolic clearance to clearance by the intact liver were 10 to 100 times lower than values used in previous modeling efforts. Bioconcentration factors (BCF) predicted using the experimental binding data were substantially higher than the predicted values obtained in earlier studies and correlated poorly with measured BCF values in fish. One possible explanation for this finding is that chemicals bound to proteins can desorb rapidly and thus contribute to metabolic turnover of the chemicals. This hypothesis remains to be investigated in future studies, ideally with chemicals of higher hydrophobicity.

De la gestión urbana al empresarialismo en la ciudad de Madrid.

La explosión urbana de la conurbación madrileña en los últimos diez años se aborda desde en una dimensión cuantitativa como visibilización espacial del proceso de acumulación de capital en el territorio metropolitano, y desde una dimensión más cualitativa sobre los nuevos modos de producción subjetiva de ciudad a los que están contribuyendo estos territorios ex-novo. A continuación se aborda la cuestión desde la óptica de la nueva gobernanza metropolitana y se esbozan las relaciones entre las formas de gobierno de la ciudad ?en lo social, lo político y lo económico? y sus consecuencias sobre las formas de gestión del territorio.

La investigación urbanística a través de las publicaciones científicas

Este trabajo pretende obtener un panorama global de la actividad investigadora en el ámbito del urbanismo a través del análisis de una muestra de artículos publicados en diversas revistas científicas de la especialidad. A partir de la lectura de los resúmenes se han analizado diversos aspectos metodológicos y temáticos de los trabajos publicados y se ha obtenido un perfil aproximado de los principales presupuestos metodológicos y focos de interés del urbanismo contemporáneo. También se ha podido caracterizar una serie de publicaciones latinoamericanas y españolas a partir precisamente de sus divergencias respecto de la tónica general en la disciplina. La metodología empleada se ha mostrado bastante útil, aunque habría que desarrollar un trabajo de una mayor amplitud y alcance para ponerla a prueba hasta sus últimas consecuencias.