57 resultados para Meninges
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Migraine is a common neurological disease with a genetic basis affecting approximately 12% of the population. Pain during a migraine attack is associated with activation of the trigeminal nerve system, which carries pain signals from the meninges and the blood vessels infusing the meninges to the trigeminal nucleus in the brain stem. The release of inflammatory mediators following cortical spreading depression (CSD) may further promote and sustain the activation and sensitization of meningeal nociceptors, inducing the persistent throbbing headache characterised in migraine. Lymphotoxin α (LTA) is a cytokine secreted by lymphocytes and is a member of the tumour necrosis factor (TNF) family. Genetic variation with the TNF and LTA genes may contribute to threshold brain excitability, propagation of neuronal hyperexcitability and thus initiation and maintenance of a migraine attack. Three LTA variants rs2009658, rs2844482 and rs2229094 were identified in a recent pGWAS study conducted in the Norfolk Island population as being potentially implicated in migraine with nominally significant p values of p = 0.0093, p = 0.0088 and p = 0.033 respectively. To determine whether these SNPs played a role in migraine in a general outbred population these SNPs were gentoyped in a large case control Australian Caucasian population and tested for association with migraine. All three SNPs showed no association in our cohort (p > 0.05). Validation of GWAS data in independent case-controls cohorts is essential to establish risk validity within specific population groups. The importance of cytokines in modulating neural inflammation and pain threshold in addition to other studies showing associations between TNF-α and SNPs in the LTA gene with migraine, suggests that LTA could be an important factor contributing to migraine. Although the present study did not support a role for the tested LTA variants in migraine, investigation of other variants within the LTA gene is still warranted.
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Extraintestinal pathogenic Escherichia coli (ExPEC) represent a diverse group of strains of E. coli, which infect extraintestinal sites, such as the urinary tract, the bloodstream, the meninges, the peritoneal cavity, and the lungs. Urinary tract infections (UTIs) caused by uropathogenic E. coli (UPEC), the major subgroup of ExPEC, are among the most prevalent microbial diseases world wide and a substantial burden for public health care systems. UTIs are responsible for serious morbidity and mortality in the elderly, in young children, and in immune-compromised and hospitalized patients. ExPEC strains are different, both from genetic and clinical perspectives, from commensal E. coli strains belonging to the normal intestinal flora and from intestinal pathogenic E. coli strains causing diarrhea. ExPEC strains are characterized by a broad range of alternate virulence factors, such as adhesins, toxins, and iron accumulation systems. Unlike diarrheagenic E. coli, whose distinctive virulence determinants evoke characteristic diarrheagenic symptoms and signs, ExPEC strains are exceedingly heterogeneous and are known to possess no specific virulence factors or a set of factors, which are obligatory for the infection of a certain extraintestinal site (e. g. the urinary tract). The ExPEC genomes are highly diverse mosaic structures in permanent flux. These strains have obtained a significant amount of DNA (predictably up to 25% of the genomes) through acquisition of foreign DNA from diverse related or non-related donor species by lateral transfer of mobile genetic elements, including pathogenicity islands (PAIs), plasmids, phages, transposons, and insertion elements. The ability of ExPEC strains to cause disease is mainly derived from this horizontally acquired gene pool; the extragenous DNA facilitates rapid adaptation of the pathogen to changing conditions and hence the extent of the spectrum of sites that can be infected. However, neither the amount of unique DNA in different ExPEC strains (or UPEC strains) nor the mechanisms lying behind the observed genomic mobility are known. Due to this extreme heterogeneity of the UPEC and ExPEC populations in general, the routine surveillance of ExPEC is exceedingly difficult. In this project, we presented a novel virulence gene algorithm (VGA) for the estimation of the extraintestinal virulence potential (VP, pathogenicity risk) of clinically relevant ExPECs and fecal E. coli isolates. The VGA was based on a DNA microarray specific for the ExPEC phenotype (ExPEC pathoarray). This array contained 77 DNA probes homologous with known (e.g. adhesion factors, iron accumulation systems, and toxins) and putative (e.g. genes predictably involved in adhesion, iron uptake, or in metabolic functions) ExPEC virulence determinants. In total, 25 of DNA probes homologous with known virulence factors and 36 of DNA probes representing putative extraintestinal virulence determinants were found at significantly higher frequency in virulent ExPEC isolates than in commensal E. coli strains. We showed that the ExPEC pathoarray and the VGA could be readily used for the differentiation of highly virulent ExPECs both from less virulent ExPEC clones and from commensal E. coli strains as well. Implementing the VGA in a group of unknown ExPECs (n=53) and fecal E. coli isolates (n=37), 83% of strains were correctly identified as extraintestinal virulent or commensal E. coli. Conversely, 15% of clinical ExPECs and 19% of fecal E. coli strains failed to raster into their respective pathogenic and non-pathogenic groups. Clinical data and virulence gene profiles of these strains warranted the estimated VPs; UPEC strains with atypically low risk-ratios were largely isolated from patients with certain medical history, including diabetes mellitus or catheterization, or from elderly patients. In addition, fecal E. coli strains with VPs characteristic for ExPEC were shown to represent the diagnostically important fraction of resident strains of the gut flora with a high potential of causing extraintestinal infections. Interestingly, a large fraction of DNA probes associated with the ExPEC phenotype corresponded to novel DNA sequences without any known function in UTIs and thus represented new genetic markers for the extraintestinal virulence. These DNA probes included unknown DNA sequences originating from the genomic subtractions of four clinical ExPEC isolates as well as from five novel cosmid sequences identified in the UPEC strains HE300 and JS299. The characterized cosmid sequences (pJS332, pJS448, pJS666, pJS700, and pJS706) revealed complex modular DNA structures with known and unknown DNA fragments arranged in a puzzle-like manner and integrated into the common E. coli genomic backbone. Furthermore, cosmid pJS332 of the UPEC strain HE300, which carried a chromosomal virulence gene cluster (iroBCDEN) encoding the salmochelin siderophore system, was shown to be part of a transmissible plasmid of Salmonella enterica. Taken together, the results of this project pointed towards the assumptions that first, (i) homologous recombination, even within coding genes, contributes to the observed mosaicism of ExPEC genomes and secondly, (ii) besides en block transfer of large DNA regions (e.g. chromosomal PAIs) also rearrangements of small DNA modules provide a means of genomic plasticity. The data presented in this project supplemented previous whole genome sequencing projects of E. coli and indicated that each E. coli genome displays a unique assemblage of individual mosaic structures, which enable these strains to successfully colonize and infect different anatomical sites.
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Background: The adult central nervous system (CNS) contains different populations of immature cells that could possibly be used to repair brain and spinal cord lesions. The diversity and the properties of these cells in the human adult CNS remain to be fully explored. We previously isolated Nestin(+) Sox2(+) neural multipotential cells from the adult human spinal cord using the neurosphere method (i.e. non adherent conditions and defined medium). -- Results: Here we report the isolation and long term propagation of another population of Nestin(+) cells from this tissue using adherent culture conditions and serum. QPCR and immunofluorescence indicated that these cells had mesenchymal features as evidenced by the expression of Snai2 and Twist1 and lack of expression of neural markers such as Sox2, Olig2 or GFAP. Indeed, these cells expressed markers typical of smooth muscle vascular cells such as Calponin, Caldesmone and Acta2 (Smooth muscle actin). These cells could not differentiate into chondrocytes, adipocytes, neuronal and glial cells, however they readily mineralized when placed in osteogenic conditions. Further characterization allowed us to identify the Nkx6.1 transcription factor as a marker for these cells. Nkx6.1 was expressed in vivo by CNS vascular muscular cells located in the parenchyma and the meninges. -- Conclusion: Smooth muscle cells expressing Nestin and Nkx6.1 is the main cell population derived from culturing human spinal cord cells in adherent conditions with serum. Mineralization of these cells in vitro could represent a valuable model for studying calcifications of CNS vessels which are observed in pathological situations or as part of the normal aging. In addition, long term propagation of these cells will allow the study of their interaction with other CNS cells and their implication in scar formation during spinal cord injury.
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Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.
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O presente estudo acompanhou durante 82 dias o curso da infecção experimental com T. evansi em quatro cães, realizando a avaliação dos achados hematológicos, bioquímicos e anatomopatológicos. Os animais infectados mostraram declínio acentuado na contagem de hemácias, hematócrito e teor de hemoglobina, permanecendo anêmicos a partir da terceira semana de infecção até o final do período experimental. Leucopenia com neutropenia foram observadas entre a segunda e a quinta semanas após a infecção. Os cães inoculados desenvolveram hiperproteinemia, sendo constatada diminuição na relação albumina:globulina. As atividades séricas de alamina aminotransferase e aspartato aminotransferase aumentaram significativamente nos cães infectados em relação aos animais controle. O exame histopatológico revelou hiperplasia linfóide no baço e linfonodos e infiltrado mononuclear periportal e esteatose de padrão centrolobular no fígado de todos os cães infectados. Intenso infiltrado mononuclear foi observado no miocárdio de três cães e acúmulos de células mononucleares junto às meninges foram evidenciados em dois animais infectados.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Um eqüino macho, com 10 anos, Mangalarga, apresentou uma infecção por um nematódeo rabditiforme no cérebro. Os sinais clínicos limitaram-se ao fato de o animal andar em círculos e apresentar paralisia do lado direito. O exame histológico do cérebro revelou acentuada gliose e discreto edema intersticial. O infiltrado inflamatório mononuclear perivascular era composto por poucas camadas de linfócitos, plasmócitos, macrófagos e raros eosinófilos, associados aos nematódeos rabditiformes. Áreas de malácia e trajetos com esferóides axonais são vistos ao redor de vasos e do agente etiológico, sendo mais evidentes na substância branca. Nas meninges, o infiltrado inflamatório foi moderado e associado a parasitas perivasculares. A identificação do nematódeo foi baseada no exame histológico do cérebro do cavalo.
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
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Os meningiomas são os tumores intracranianos mais frequentes, originando-se das meninges que revestem o cérebro e cordão espinhal. Apesar de terem sido um dos primeiros neoplasmas sólidos estudados citogeneticamente, ainda são escassos os estudos genéticos e epigenéticos nesses tumores. O presente trabalho teve como objetivo investigar alterações genéticas e epigenéticas que pudessem contribuir na iniciação e progressão tumoral em meningiomas na população paraense. Essa tese está subdivida em três capítulos. No Capítulo I foi investigada a associação entre o polimorfismo MTHFR C677T e meningioma em 23 pacientes da população paraense, utilizando 96 indivíduos sem histórico de lesões pré-neoplásicas como grupo controle. Essa associação não foi encontrada, apesar de sugerir um aumento não estatisticamente significante no risco de desenvolver meningioma em portadores do genótipo TT quando comparados ao genótipo CC. No Capítulo II foi avaliado o padrão de metilação em duas famílias do microRNA124 em meningiomas na população paraense. Hipermetilação na região promotora de miRN124a2 e miRNA124a3 parece ser um evento frequente, uma vez que foi encontrada em 73,9% e 69,56% das amostras analisadas, respectivamente. No Capítulo III, foi analisado o padrão de metilação dos genes APC, BRCA1, CDH1, CDH13, CDKN2A, DAPK1, ESR1, FHIT, GSTP1, MGMT, MLH1, NEUROG1, PDLIM4, PTEN, RARB, RASSF1, RUNX3, SOCS1, TIMP3, TP73, VHL e WIF1 em um meningioma de grau I e um de grau II através de uma placa comercial desenvolvida através da tecnologia MethylScreen. O padrão de metilação do gene CDKN2B também foi analisado na amostra coletada em 25 pacientes com meningioma através da conversão por bissulfito, PCR e sequenciamento direto. O gene RASSF1A apresentou-se metilado em 16,73% e 63,66% dos sítios CpGs analisados na amostra de meningioma de grau I e grau II, respectivamente. O gene RUNX3 se apresentou metilado apenas na amostra de grau II em 52,88% dos sítios CpG analisados. Nossos resultados apontam a importância das alterações epigenéticas na tumorigênese e progressão tumoral em meningiomas.
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O objetivo deste trabalho foi determinar a toxicidade de Cestrum laevigatum para bubalinos e caracterizar o quadro clínico-patológico da intoxicação. Foram utilizados 4 bubalinos da raça Murrah, divididos em dois grupo. O Grupo 1 (búfalos 1 e 2) recebeu 20g/Kg de folhas dessecadas de Cestrum laevigatum, via oral; enquanto que o Grupo 2 (búfalos 3 e 4) recebeu 40g/Kg de peso vivo. O búfalo 1 (grupo 1), apresentou sinais clínicos discretos, caracterizados por diminuição dos movimentos ruminais e recuperou-se 60 horas após o início dos sinais clínicos. O búfalo 2 (grupo 1) não apresentou sinais clínicos. Os búfalos 3 e 4 (Grupo 2) apresentaram os primeiros sinais clínicos 26h 05min. e 37 h 22 min. após o fim da administração da planta, respectivamente. Os sinais clínicos da intoxicação foram apatia, anorexia, diminuição ou ausência dos movimentos ruminais, sialorreia, dificuldade respiratória, andar cambaleante, dismetria, excitação, agressividade, constipação, com fezes ressecadas contendo muco e sangue, gemidos, focinho seco, sonolência, decúbito lateral, movimentos de pedalagem e morte em 44h11min. (búfalo 3) e 60h 39min (búfalo 4) após a administração da planta. Na necropsia o búfalo 3 revelou superfície capsular e de corte do fígado de coloração marrom/laranja, leve edema da parede da vesícula biliar; endocardio do ventrículo esquerdo com equimoses extensas e endocardio do ventrículo direito com algumas petéquias; mucosas do abomaso levemente avermelhada; conteúdo do abomaso levemente ressequido; intestino grosso com pouco conteúdo levemente ressequido e envolto por muco. No búfalo 4 foi observado superfície capsular e de corte do fígado de coloração alaranjado, com nítido aspecto de noz moscada ; leve edema da parede da vesícula biliar; discreta esplenomegalia; mucosas do abomaso levemente avermelhada; intestino delgado com conteúdo catarral-mucoso; e meninges levemente congestas. Histologicamente, no fígado dos dois animais, observou-se acentuada necrose de coagulação dos hepatócitos nas zonas centro-lobulares e intermediária e vacuolização dos hepatócitos próximos às zonas de necrose.
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Nove casos de encefalomielite equina foram estudados na Ilha de Marajó, estado do Pará, Brasil. Os equinos apresentavam dificuldade em se manter em estação, andavam em círculo, tinham acentuada depressão, pálpebras cerradas, paralisia da língua, tremores musculares, bruxismo, anorexia e desidratação. Alguns apresentavam diminuição dos reflexos auricular, palpebral, de ameaça, diminuição do tônus da língua e taquicardia. Posição de auto-auscultação foi observada com frequência. Os animais muitas vezes eram encontrados apoiados em troncos e cercas para se manterem em estação. À necropsia verificou-se hemorragia das leptomeninges e da medula, alguns apresentaram ainda aderência das leptomeninges. À histopatologia verificou-se encefalite difusa que afetava principalmente a substância cinzenta, com meningite e coroidite. Foi observada perivasculite mononuclear. Em dois equinos identificou-se o vírus da encefalomielite equina Leste pela reação de Semi-Nested transcrição reversa de polimerase em cadeia (Semi-Nested RT-PCR).
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Estudou-se a morfologia do encéfalo de Nasua nasua - quati, buscando comparar estes achados com outras espécies já descritos. Foram utilizados cinco encéfalos de quatis, provenientes do Criatório Científico (Cecrimpas), Unifeob. Os animais foram eutanásiados de acordo com a legislação (Cobea). Canulou-se a artéria carótida comum e a veia jugular externa sentido cranial, injetou-se solução de látex/bário corado de vermelho na artéria carótida, e solução de látex corado de azul na veia jugular. Em seguida os animais fixados em solução de formaldeído a 10%. O encéfalo tem sua nutrição dependente de quatro artérias, as artérias carótidas internas e as artérias vertebrais direitas e esquerdas. Esses vasos compuseram o circuito basilar e carotídeo que se anastomosam através das artérias cerebrais caudais. Correm na base do encéfalo sob a meninge pia mater.