Efeitos da hipóxia-isquemia pré-natal durante o desenvolvimento: receptores e transportadores glutamatérgicos e comunicação celular in vitro

O cérebro infantil humano submetido à hipóxia-isquemia (HI) apresenta perda de oligodendrócitos, hipomielinização, astrogliose, alterações no desenvolvimento cortical e no comportamento motor, incluindo a paralisia cerebral. O cerebelo desempenha um importante papel no controle motor e diversos danos vêm sendo observados em humanos e animais que sofreram HI. A excitotoxicidade glutamatérgica é frequentemente associada à HI e junções celulares podem ser responsáveis pela transferência de moléculas capazes de modular os danos decorrentes. Dados prévios de nosso grupo utilizando um modelo de HI pré-natal em ratos demonstraram danos permanentes na estrutura cerebelar, indicando que os efeitos deletérios da HI pré-natal podem ser mantidos até a vida adulta. O objetivo deste trabalho foi caracterizar os níveis de conexinas, receptores e transportadores de glutamato ao longo do desenvolvimento do cerebelo HI, e avaliar a configuração das junções celulares em culturas de astrócitos derivadas do cerebelo de ratos submetidos a esse modelo. Ratas no 18 dia de gestação, após anestesia, tiveram as quatro artérias uterinas obstruídas por 45 minutos (Grupo HI). Animais controle tiveram os úteros expostos sem sofrer a obstrução (Grupo SH). A gestação prosseguiu e apenas filhotes nascidos a termo foram utilizados. Os animais foram decapitados aos 2 (P2), 9 (P9), 16 (P16),23 (P23), 30 (P30), 45 (P45) e 90 (P90) dias pós-natal. Os cerebelos foram submetidos à técnica de Western blotting utilizando os anticorpos anti-NR2B, anti-GluR3, anti-EAAT1, anti-GFAP e anti-Cx43. Para a cultura de astrócitos foram utilizados cerebelos de animais P2. Após terem atingido confluência, as células foram fixadas e imunomarcadas com os anticorpos anti-Cx43, anti-GFAP, anti-nestina e anti-A2B5. Nossos resultados demonstram diferenças nos níveis de GluR3 durante o desenvolvimento do cerebelo SH e HI, havendo uma redução significativa da expressão desta subunidade no grupo HI em P9. Por outro lado, não foram verificadas alterações nos níveis de NR2B e de GFAP entre os grupos nas diferentes idades. Observou-se redução significativa de Cx43 em animais HI em P2 bem como nos astrócitos HI em cultura, os quais também apresentaram alterações morfológicas e diferenças na expressão do marcador A2B5. A alteração referente a GluR3 no grupo HI pode ser causada pela redução da arborização das células de Purkinje e pela redução no número de precursores de oligodendrócitos no cerebelo de animais HI em P9, já observadas em nosso laboratório. A diminuição de Cx43 indica que a passagem de substâncias por canais astrocitários pode estar reduzida e contribuir para a expansão dos danos persistentes descritos em HI. Alterações morfológicas e na expressão de marcadores da diferenciação de astrócitos podem refletir os potenciais efeitos de HI sobre a maturação destas células a longo-prazo. Nossos resultados apontam que a HI sistêmica pré-natal pode ser responsável por alterações que caracterizam a excitotoxicidade glutamatérgica. Ressaltamos também a importância da comunicação entre astrócitos como estratégia neuroprotetora nesta lesão.

Comportamento alimentar de nudibrânquios no litoral do Rio de Janeiro (Gastropoda, Nudibranchia, Doridacea)

Os nudibrânquios gastrópodes são carnívoros e muitas espécies têm dietas especializadas, consumindo uma única ou poucas espécies de esponjas marinhas. No Brasil não existe, até o momento, nenhum estudo específico sobre a ecologia das espécies de nudibrânquios abordando qualquer interação com outros grupos de animais marinhos. Também não existem estudos sobre ensaios biológicos que avaliem o comportamento alimentar e a mediação química existente entre os nudibrânquios e suas presas. Os objetivos deste trabalho foram: a) registrar in situ a predação de nudibrânquios doridáceos sobre esponjas marinhas no litoral do Estado do Rio de Janeiro, identificar as espécies envolvidas, e comparar com os padrões de alimentação observados em outras regiões do mundo e b) avaliar o comportamento de quimiotaxia positiva de nudibrânquios em relação às suas presas. Observações sobre a dieta dos nudibrânquios foram realizadas através de mergulhos livres ou autônomos e o comportamento destes em relação às esponjas foi registrado. Um total de 139 observações foram realizadas em 15 espécies de nudibrânquios doridáceos: Felimida binza; Felimida paulomarcioi; Felimare lajensis; Tyrinna evelinae; Cadlina rumia; Diaulula greeleyi; Discodoris evelinae; Geitodoris pusae; Jorunna spazzola; Jorunna spongiosa; Rostanga byga; Taringa telopia; Doris kyolis; Dendrodoris krebsii e Tayuva hummelincki. A predação foi confirmada em 89 (64%) das 139 observações e em 12 (80%) das 15 espécies de nudibrânquios. A principal interação ecológica existente entre os nudibrânquios e as esponjas no Estado do Rio de Janeiro é a de consumo (predação). Em laboratório, o comportamento alimentar das espécies Cadlina rumia e Tyrinna evelinae foi avaliado em ensaios de preferência com dupla escolha oferecendo esponjas frescas. Experimentos de oferta de esponjas vivas, pó de esponjas liofilizadas e extratos brutos orgânicos das esponjas foram utilizados para investigar se a percepção dos moluscos às suas presas é modulada por sinais químicos. O nudibrânquio Cadlina rumia não consumiu nenhuma das esponjas oferecidas, mas detectou o sinal químico das esponjas vivas, e não detectou o sinal químico da esponja Dysidea etheria, liofilizada em pó, incorporada em alimentos artificiais. Tyrinna evelinae detectou o sinal químico da esponja D. etheria oferecida de duas maneiras diferentes: viva e liofilizada em pó. Foi confirmada em laboratório, a predação in situ da esponja D. etheria pelo nudibrânquio T. evelinae, constituindo o primeiro registro de predação observado in situ e in vitro para o gênero Tyrinna. De uma maneira geral, os resultados das observações de campo corroboram os padrões de alimentação observados em outras regiões do mundo e as esponjas da Classe Demospongiae são recursos fundamentais para a dieta dos nudibrânquios doridáceos no Rio de Janeiro. A sinalização química e a taxia positiva foi evidente para o nudibrânquio que possui dieta mais especializada, Tyrinna evelinae, e não para aquele que se alimenta de várias esponjas, Cadlina rumia.

Efeitos da exposição precoce ao etanol na atividade locomotora e na expressão dos genes de controle do ritmo circadiano de camundongos adolescentes em diferentes períodos do ciclo claro/escuro

A hiperatividade locomotora e as alterações nos ritmos circadianos têm sido descritas em roedores e humanos expostos ao etanol durante o desenvolvimento. Considerando que a atividade locomotora em camundongos é conhecida por variar ao longo das fases do ciclo claro escuro, é possível que o fenótipo hiperativo resultante da exposição precoce ao etanol também varie em função da hora do dia. Além disso, é possível que a hiperatividade apresentada pelos indivíduos expostos ao etanol durante o desenvolvimento esteja associada com distúrbios no sistema de controle do ritmo circadiano. Neste estudo, avaliamos estas duas possibilidades realizando uma análise circadiana da atividade locomotora e da expressão dos genes de relógio de camundongos adolescentes expostos ao etanol durante o período de surto de crescimento cerebral. Para tanto, camundongos suíços criados e mantidos em um ciclo claro/escuro de 12h (luzes acesas às 2:00h, apagadas as 14:00h) foram injetados com etanol (5g/kg ip, grupo ETOH) ou um volume equivalente de solução salina (grupo SAL) em dias alternados do segundo ao oitavo dias pós-natais. No 30 dia pós-natal, os animais foram testados em campo aberto por 15 minutos em diferentes momentos do ciclo claro/escuro: durante a fase clara entre 6:00 e 7:30h e entre12:00 e 13:30h; durante a fase escura entre 18:00 e 19:30h e entre 0:00 e 01:30h. Durante a fase escura os testes foram realizados sob iluminação com luz vermelha. Após os testes comportamentais, alguns animais foram randomicamente selecionados para as análises de imunofluorescência da expressão dos genes PER 1, 2 e 3 no núcleo supraquiasmático. Ao longo dos seis primeiros minutos, a atividade locomotora dos animais testados durante o período claro não mudou significativamente ou apresentou um leve aumento e a dos animais testados no período escuro apresentou uma marcante redução. Além disso, o grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h apresentou a maior atividade locomotora e o grupo dos animais testados entre 12:00 e 13:30h apresentou a menor atividade locomotora. De modo importante, a exposição neonatal ao etanol promoveu hiperatividade locomotora apenas no grupo de animais testados entre 00:00 e 1:30h. Em relação aos genes de controle do ritmo circadiano, a exposição precoce ao etanol afetou apenas a expressão do gene Per1 que foi menor entre 18:00 e 19:30h. O fato de que a expressão dos genes de controle do ritmo circadiano foi alterada no meio da fase escura e que a hiperatividade locomotora foi observada apenas no final da fase escura é compatível com a hipótese de que a hiperatividade induzida pelo etanol pode estar associada com as perturbações de controle do ritmo circadiano.

Homarid Lobster Hatcheries: Their History and Role in Research, Management, and Aquaculture

This paper provides an historical review of homarid lobster fisheries, the development and usage of lobster hatcheries, and much of the research influenced by hatchery-initiated studies on natural history, physiology, and morphological development of the lobster, Homarus spp. Few commercial lobster hatcheries exist in the world today, yet their potential usage in restocking efforts in various countries is constantly being reexamined, particularly when natural stocks are considered “overfished.” Furthermore, many individual researchers working on homarid lobsters use smallscale hatchery operations to provide the animals necessary for their work as well as animals reared and provided by various governmental agencies interested in specific projects on larvae, postlarvae, or juveniles. Such researchers can benefi t from the information in this review and can avoid many pitfalls previously documented. The development of hatcheries and the experimental studies that were generated from their activities have had a direct impact on much of the research on lobsters. The past work arising from hatchery operations—descriptions of life stages, behavior, physiology, etc.—has generally been confirmed rather than refuted and has stimulated further research important for an understanding of the life history of homarid lobsters. The connections between homarid fisheries and hatchery operations (i.e. culturing of the lobsters), whether small- or large-scale for field and laboratory research, are important to understand so that better tools for fishery management can be developed. This review tries to provide such connections. However, the rearing techniques in use in today’s hatcheries—most of which are relics from the past—are clearly not effi cient enough for large-scale commercial aquaculture of lobsters or even for current restocking efforts practiced by several countries today. If hatcheries are to be used to supplement homarid stocks, to restock areas that were overfished, or to reintroduce species into their historical ranges, there is a clear need to further develop culture techniques. This review should help in assessments of culturing techniques for Homarus spp. and provide a reference source for researchers or governmental agencies wishing to avoid repeating previous mistakes.

Disease Risks Associated with Importation of Nonindigenous Marine Animals

Transfers and introductions of marine species have occurred and are occurring on a worldwide basis, largely in response to perceived needs of expanding aquaculture industries. Greatest interest is in salmon (cage rearing and ocean ranching), shrimp, and bivalve mollusks, although other organisms are being considered. Such movements of animals carry an associated risk of moving pathogens into areas where they did not occur previously, possibly resulting in infections in native species. Many case histories of the effects of introduced pathogens and parasites now exist-enough to suggest that national and international action is necessary. Viral pathogens of shrimp and salmon, as well as protozoan parasites of mollusks and nematode parasites of eels, have entered complex "transfer networks" developed by humans, and have been transported globally with their hosts in several well-documented instances. Examining the records of transfers and introductions of marine species, incomplete as they are, permits the statement of emerging principles-foremost of which is that severe disease outbreaks can result from inadequately controlled or uncontrolled movements of marine animals.

Foreword and Acknowledgments: Woods Hole Laboratory Centennial

The year 1985 was one of celebration for the Woods Hole Laboratory of the National Marine Fisheries Service's Northeast Fisheries Center. The reason was the one hundredth anniversary of the completion and occupation of the first facility in the world dedicated to marine fisheries research. Spencer Fullerton Baird, Assistant Secretary of the Smithsonian Institution, and newly appointed first Commissioner of the nascent U.S. Commission of Fish and Fisheries visited Woods Hole in the summer of 1871 to establish a base from which to begin the investigations mandated by Congress when they established the "Fish Commission." During the following three summers (1872-74), operations were conducted from several other localities along the New England coast. During the course of those four years Baird determined that Woods Hole offered the most suitable natural and physical amenities for the investigations being conducted by the Fish Commission at that time, and for those envisioned for the future. The base for Commission operations was returned to Woods Hole in the summer of 1875 and has remained there ever since, through times fair and foul and several agency changes.

Centennial Lecture I: History and Contributions of the Woods Hole Fisheries Laboratory

The genesis and the early history of the Woods Hole Laboratory (WHL), to a lesser extent the Marine Biological Laboratory (MBL), and to some degree the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI), were elegantly covered by Paul S. Galtsoff (1962) in his BCF Circular "The Story of the Bureau of Commercial Fisheries Biological Laboratory, Woods Hole, Massachusetts." It covers the period from the beginning in 1871 to 1958. Galtsoffs more than 35-year career in the fishery service was spent almost entirely in Woods Hole. I will only briefly touch on that portion of the Laboratory's history covered by Galtsoff. Woods Hole, as a center of marine science, was conceived and implemented largely by one man, Spencer Fullerton Baird, at that time Assistant Secretary of the Smithsonian and who was also instrumental in the establishment of the National Museum and Permanent Secretary of the newly established American Association for the Advancement of Science. He was appointed by President Ulysses S. Grant in 1871 as the first U.S. Commissioner of Fisheries. Fisheries research began here as early as 1871, but a permanent station did not exist until 1885.