Identification and molecular cloning of novel trypsin inhibitors from the dermal venom of the Oriental fire-bellied toad (Bombina orientalis) and the European yellow-bellied toad (Bombina variegata).

The structural diversity of polypeptides in amphibian skin secretion probably reflects different roles in dermal regulation or in defense against predators. Here we report the structures of two novel trypsin inhibitor analogs, BOTI and BVTI, from the dermal venom of the toads, Bombina orientalis and Bombina variegata. Cloning of their respective precursors was achieved from lyophilized venom cDNA libraries for the first time. Amino acid alignment revealed that both deduced peptides, consisting of 60 amino acid residues, including 10 cysteines and the reactive center motif, -CDKKC-, can be affirmed as structural homologs of the trypsin inhibitor from Bombina bombina skin.

Peptide DV-28 amide: An inhibitor of bradykinin-induced arterial smooth muscle relaxation encoded by Bombina orientalis skin kininogen-2

Skin kininogens from bombinid toads encode an array of bradykinin-related peptides and one such kininogen from Bombina maxima also encodes the potent bradykinin B2-receptor antagonist, kinestatin. In order to determine if the skin secretion of the closely-related toad, Bombina orientalis, contained a bradykinin inhibitory peptide related to kinestatin, we screened reverse phase HPLC fractions of defensive skin secretion using a rat tail artery smooth muscle preparation. A fraction was located that inhibited bradykinin-induced relaxation of the preparation and this contained a peptide of 3198.5 Da as determined by MALDI-TOF MS. Automated Edman degradation of this peptide established the identity of a 28-mer as: DMYEIKGFKSAHGRPRVCPPGEQCPIWV, with a disulfide-bridge between Cys18 and Cys24 and an amidated C-terminal Val residue. Peptide DV-28 was found to correspond to residues 133–160 of skin pre-kininogen-2 of B. orientalis that also encodes two copies of (Thr6)-bradykinin. The C-terminal residue, Gly-161, of the precursor open-reading frame, acts as the C-terminal amide donor of mature DV-28. DV-28 amide thus represents a new class of bradykinin inhibitor peptide from amphibian skin secretion.

Feleucin-BO1: A Novel Antimicrobial Non-Apeptide Amide from the Skin Secretion of the Toad, Bombina orientalis, and Design of a Potent Broad-Spectrum Synthetic Analogue, Feleucin-K3

Feleucins-BV1 and -BV2 are recently-described prototypes of a novel antimicrobial nonapeptide (AMP) family identified in the skin secretion of the bombinid toad, Bombina variegata. They are encoded on different precursors that also encode a novel bombinin. Here we describe the identification of feleucin-BO1 (FLGLLGSLLamide) which is co-encoded with a different novel bombinin, named feleucin precursor-associated bombinin (FPA-bombinin-BO), from the skin secretion of Bombina orientalis. Synthetic feleucin-BO1 displayed activity against a reference Gram-positive bacterium. Staphylococcus aureus (MIC 34 μM) but was inactive (> 250 μM) against the Gram-negative bacterium, Escherichia coli, and the yeast, Candida albicans. This pattern of activity was similar to that of the prototypes. Design and synthesis of a cationicity-enhanced analogue, feleucin-K3 (F-K3), in which the amino acid residues at positions 3 (G), 6 (G) and 7 (S) of feleucin-BO1 were substituted with Lys (K) residues, resulted in a peptide with significantly-enhanced potency and spectrum of activity. The MICs of F-K3 against the reference microorganisms were 7 μM (S. aureus), 14 μM (E. coli) and 7 μM (C. albicans). These data indicate that the skin secretions of amphibians can continue to provide novel peptide templates for the rational design of analogues with possible therapeutic utility.

Primum acconensis, deinde Tusculani episcopi : libri duo quorum prior orientalis, sive hierosolymitanae, alter occidentalis alter historiae nomine inscribitur ([Reprod.])

[Historia Hierosolymitana abbreviata (latin). 1597]

Llibri duo, quorum prior orientalis, sive hierosolymitanae, alter occidentalis historiae nomine inscribitur ([Reprod.]) / omnia nunc primum studio & opera D. Francisci Moschi,... e tenebris & situ in lucem edita

[Historia Hierosolymitana abbreviata (latin). 1597]

admonitio ad Principes Edgartum ac Joannem, orientalis Phrysiae Comites, de pace et amicitia cum aliis Imperii Principibus ineunda ad refraenandam reprimendamque singularem Philippi II. Hispaniarum Regis audaciam : authore W. G.

DD. de Bethune

Der Einfluss von Neuropeptid Y auf die Glukoseaufnahme im dorsalen Tectum opticum während visueller Stimulation der Unke Bombina orientalis: Quantitative Analyse mit Hilfe der 14C-2-Desoxiglukose-Technik

(1) Neuropeptid Y (NPY), einer der häufigsten peptidergen Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem der Säuger, ist an der Steuerung zahlreicher physiologischer Prozesse beteiligt. Auch Amphibien weisen eine verstärkte NPY-Immunreaktivität im Zentralnervensystem auf. Im Hinblick auf bereits gewonnene Erkenntnisse sollte in der vorliegenden Arbeit eine Modulierbarkeit retino-tectaler Aktivität durch Neuropeptid Y an der chinesischen Rotbauchunke (Bombina orientalis) überprüft und erstmals mit Hilfe der 14[C]-2-Desoxiglukose-Methode (14C-2DG) (Sokoloff et al. 1977) quantitativ analysiert werden. Als Vergleichstier diente die Agakröte (Bufo marinus). Zur Darstellung eines möglichen Effektes auf das Tectum opticum wurde NPY lokal auf die tectale Oberfläche visuell stimulierter Rotbauchunken appliziert. Mit Hilfe der 14C-2DG-Methode und den daraus autoradiographisch ermittelten Daten konnten die zerebralen Aktivitäten visualisiert, quantitativ ausgewertet und miteinander verglichen werden. In einer weiteren Versuchsreihe wurde hinterfragt, welche inhibitorische Wirkung NPY entwickeln kann, wenn zuvor der retinale Input pharmakologisch durch systemische Gabe von Apomorphin (APO) signifikant erhöht wurde. (2) Die 14C-2DG-Methode erlaubt einen Blick in die funktionale Aktivität des Gehirns und ermöglicht es, regional ablaufende physiologische und biochemische Energiestoffwechselprozesse innerhalb des Gehirns quantitativ zu erfassen. Mit Hilfe der 14C-2DG-Methode werden die neuromodulatorischen Wirkungen von NPY kartiert und analysiert. (3) Versuchstiergruppe 1 – Bombina orientalis – unbehandelt Zur Beurteilung pharmakologischer Effekte durch NPY bzw. APO auf den Hirnmetabolismus war es zunächst erforderlich, die Gehirnaktivitäten pharmakologisch unbeeinflusster Tiere nach visueller Reizgabe zu untersuchen. Im Bereich des medialen Mesencephalon wurden die tectalen 14C-2DG-Konzentrationen über zehn Messreihen pro Einzeltier sowohl an der rechten als auch an der linken tectalen Hälfte auf Höhe des ventrolateralen Tectum opticum ermittelt. Beim rechts-links Vergleich zeigen sich gleich verteilte Strahlungsintensitäten. Basierend auf dieser Aussage konnte NPY unilateral auf die tectale Oberfläche aufgebracht und auf seine Wirkung geprüft werden. (4) Versuchstiergruppe 2 – Bombina orientalis – NPY-Applikation Der unilaterale Einsatz von NPY auf die tectale Oberfläche des Versuchstieres bewirkt, dass die unter dem Einfluss von NPY stehende tectale Hälfte, im Gegensatz zur unbehandelten tectalen Hälfte, einen deutlich niedrigeren 14C-2DG-Gebrauch aufweist. Besonders in den oberen Schichten des Tectum opticum (Layer 9) zeigt die 14C-2DG-Methode qualitativ und quantitativ auswertbare Aktivitätsminderungen an. (5) Verhalten unter NPY: Durchschnittlich nach 10 min Versuchsdauer zeigt Bombina orientalis eine deutliche Abnahme in der Beutefangaktivität, die sich gegen Ende der Versuchszeit noch weiter reduziert. (6) Versuchstiergruppe 3 – Bombina orientalis – APO-Applikation Systemisch verabreichtes APO führt bei Bombina orientalis zu einer Verstärkung des retinalen Ausganges in die retino-tectalen Projektionsfelder. Die neuronalen Aktivitäten im Tectum opticum erhöhen sich unter dem Einfluss von APO im Durchschnitt um 40% im Vergleich zu APO-unbehandelten Tieren. (7) Verhalten unter APO: Bombina orientalis zeigt nach systemischer Applikation von APO keine verstärkten stereotypen Schnappreaktionen. Die Tiere reagieren ausschließlich mit Akinese, d.h. einem Ausfall gerichteter Lokomotionen und Orientierungsbewegungen. (8) Versuchstiergruppe 4 – Bombina orientalis – APO/NPY-Applikation Die durch systemisch verabreichtes APO erhöhten retino-tectalen Aktivitäten im Tectum opticum werden unter dem unilateralen Einsatz von NPY deutlich abgeschwächt. Eindeutig niedrigere 14C-2DG-Aufnahmen sind in den oberen Schichten des Tectum opticum messbar, was die starke Wirkung von NPY quantitativ belegt. (9) Versuchstiergruppe 2 – Bufo marinus – NPY-Applikation Der unilaterale Einsatz von NPY auf die tectale Oberfläche von Bufo marinus zeigt ebenfalls, dass die unter dem Einfluss von NPY stehende tectale Hälfte, im Gegensatz zur unbehandelten tectalen Hälfte, einen deutlich niedrigeren 14C-2DG-Gebrauch aufweist. Bufo marinus zeigt aber aufgrund erweiterter Versuchsbedingungen (On-Off-Beleuchtungswechsel) anders verteilte Strahlungsintensitäten über dem Tectum-Querschnitt als Bombina orientalis. Stärkere [14C]-Akkumulationen zeigen sich in den tieferen zentralen Schichten des Tectum opticum. (10) Versuchstiergruppe 4 – Bufo marinus – APO/NPY-Applikation Auch die durch systemisch verabreichtes APO erhöhten retino-tectalen Aktivitäten im Tectum opticum von Bufo marinus werden unter dem unilateralen Einsatz von NPY deutlich abgeschwächt. (11) Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit leisten einen Beitrag zum Einfluss von NPY auf den retino-tectalen Informationstransfer bei Anuren im Sinne einer praetecto-tectalen inhibitorischen Modulation. Im Einklang mit früheren neuroanatomischen, immuncytochemischen und elektro-physiologischen Befunden liefern diese Ergebnisse erstmals ein biochemisches Korrelat auf der Basis des tectalen Energiestoffwechsels. (12) Es ist hervorzuheben, dass NPY-vermittelte inhibitorische Modulationen visuellen Informationstransfers in der vorliegenden Arbeit an Bombina orientalis nachgewiesen wurden, die phylogenetisch zu den ältesten Anuren (Anamnioten) gehört. Vergleichbares ist an verschiedenen Amnioten – einschließlich Primaten – beschrieben worden, was darauf hinweist, dass solche NPY-vermittelten Prozesse sich innerhalb der Tetrapoden relativ früh herausgebildet haben und in der Evolution konserviert worden sind.

Über den Einfluss von Neuropeptid Y auf die Amplitude und die Entladungsrate axonterminaler Aktionspotenziale retinaler Ganglienzellen der Klasse R2 und R3 im Tectum opticum während visueller Stimulation der Rotbauchunke Bombina orientalis

Neuropeptid Y (NPY) ist ein potenter Neurotransmitter im zentralen und peripheren Nervensystem der Mammalia. Es ist an der Regulation einer Vielzahl von physiologischen Prozessen beteiligt und scheint auch im retino-tectalen Transfer des visuellen Systems von Anuren eine zentrale Funktion einzunehmen. Die Retina bildet die erste Funktionseinheit bei der Verarbeitung visuellen Inputs. Für die Weiterverarbeitung sind primär das Tectum opticum (TO) und das Praetectum verantwortlich. Es gilt als wahrscheinlich, dass der praetecto-tectale Transfer durch NPY inhibitorisch moduliert wird und damit wesentlichen Einfluss auf die visuelle Mustererkennung und die Dämpfung der tectalen Erregungsausbreitung hat. Die Applikation von NPY auf die Tectumoberfläche schwächt die anfängliche Erregungswelle visuell evozierter Feldpotenziale stark ab und NPY könnte somit Einfluss auf die Axonendknoten retinaler Ganglienzellen des Typs R2, R3 und auch R4 haben. Es können jedoch keine detaillierten Aussagen gemacht werden welche Neuronen in welchem Umfang daran beteiligt sind. Im Rahmen meiner Arbeit, sollte der Einfluss von NPY auf die Spike-Amplitude und die Spike-Rate retinaler Ganglienzellen R2 und R3 bei Bombina orientalis analysiert werden, da diese den größten Input bei der visuellen Mustererkennung liefern und unterschiedliche Funktionen in diesem neuronalen Netzwerk haben. Hierzu wurden visuell evozierte Aktionspotenziale von R2 und R3 Neuronen im TO von Bombina orientalis abgeleitet und mit Hilfe der Analysesoftware Spike 2 bearbeitet und analysiert. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Spike-Amplituden der R2 Neuronen 20 min nach NPY Applikation auf die Tectumoberfläche reduziert werden. Nach einer Erholungsphase 10 min nach Beenden der NPY-Applikation konnte ein Wiederanstieg der Spike-Amplituden gemessen werden, 20 min nach Beenden der NPY-Applikation kam es zu einem Abfall der Spike-Amplituden dessen Ursache unbekannt ist. Ob es ein Artefakt ist oder ob es sich hierbei um einen spezifischen Effekt von R2 Neuronen handelt muss noch geklärt werden. Die Spike-Amplituden der R3 Neuronen waren bereits 10 min nach NPY-Applikation reduziert, ein weitere Abfall der Spike-Amplituden konnte nicht verzeichnet werden. 10 min nach Beenden der NPY-Applikation konnte ein Anstieg der Spike-Amplituden verzeichnet werden, der sich stetig fortsetzte. Bei beiden Neuronentypen wurden 20 min nach Beenden der NPY-Applikation Spike-Amplituden nahe der Ausgangsamplitudenhöhe gemessen. Aufgrund des Verlaufes der R3 Neuronen ist davon auszugehen, dass die Feldpotenziale eher durch R3 Neuronen als durch R2 Neuronen beeinflusst werden, da er dem der Feldpotenziale gleicht. Auch bei der Untersuchung der Spike-Raten konnte eine Beeinflussung durch NPY nachgewiesen werden. Die R2 Neuronen zeigten 10 min nach NPY-Applikation einen Abfall der Spike-Raten der sich nach 20 min weiter fortsetzte. 10 min nach Beenden der NPY-Applikation konnte ein Wiederanstieg der Spike-Raten verzeichnet werden der sich stetig fortsetzte, die Werte blieben jedoch deutlich unter den gemessenen Ausgangswerten ohne eine NPY-Beeinflussung. Bei den R3 Neuronen konnte ein Abfall der Spike-Raten deutlich zeitverzögert nachgewiesen werden. 20 min nach Beenden der NPY-Applikation konnte ein Anstieg der Spike-Rate verzeichnet werden, jedoch gab es keine signifikanten Unterschiede der Spike-Raten zu den Werten ohne NPY-Beeinflussung. Der Vergleich der R2 und R3 Neuronen zeigt, dass bei den der R2 Neuronen ein schnellerer Effekt von NPY nachweisbar ist als die den R3 Neuronen. Aufgrund der von mir nachgewiesene NPY-induzierte Spike-Amplitudenabnahme retinaler R2 und R3 Neuronen muss davon ausgegangen werden, dass die Reduktion der Feldpotential durch NPY eher auf den Einfluss anderer Neuronen als R2 und R3 Neuronen zurückzuführen ist. Weder bei den R2 noch bei den R3 Neuronen konnte eine so schnelle und so starke Beeinflussung der Spike- Amplituden verzeichnet werden. Weiterhin zeigen meine Ergebnisse neuronale Bestätigung der von Funke 2005 beschrieben geringeren Strahlungsintensität sowie der geringeren Glukosemetabolisierung bei der 14C-2-Desoxyglukose Technik. Dies ist in der Form nur auf den Einfluss von R2 und R3 Neuronen zurückzuführen. Die von mir erzielten Ergebnisse stützen die Hypothese, dass NPY den retino-tectalen Signaltransfer inhibitorisch steuert einhergehend mit einer reduzierten Ausschüttung des praetectotectalen Transmitters Glutamat und weisen darauf hin, dass NPY über zwei verschiedene second-messenger vermittelte Prozesse diesen Signaltransfer steuert. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass diese nachhaltige Beeinflussung der visuellen Informationsverarbeitung durch NPY bei Bombina orientalis einem phylogenetisch basalen Vertreter der Anuren nachgewiesen werden konnte. Dies lässt den Schluss zu, dass solche grundlegenden neurochemischen Effekte des retino-tectalen Informationsgefüges evolutionär konserviert sind.

Francisella noatunensis orientalis em tilápias (Oreochromis niloticus) cultivadas em tanques-rede na bacia hidrográfica do rio Araguari-Minas Gerais

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ 33004064022P3

Francisella noatunensis orientalis em tilápias (Oreochromis niloticus) cultivadas em tanques-rede na bacia hidrográfica do rio Araguari-Minas Gerais

Pós-graduação em Medicina Veterinária - FMVZ

Alfaxalone anesthesia by immersion in oriental fire-bellied toads (Bombina orientalis).

OBJECTIVES To establish an effective alfaxalone concentration to be used for bath immersion of fire-bellied toads (Bombina orientalis) and to describe its effects. STUDY DESIGN Prospective experimental study. ANIMALS Thirteen oriental fire-bellied toads. METHODS The study was carried out in two phases. The pilot phase involved five animals and aimed to identify an alfaxalone concentration capable of producing induction of anesthesia, defined as immobility with a head down position and loss of responsiveness to stimulation with a stick. The following trial in an additional eight toads used the effective alfaxalone concentration established during the pilot phase. Data from 11 animals (three toads in the pilot study and the eight additional toads) were analyzed. Twenty minutes after immersion in the anesthetic solution, the toads were removed from the bath, and heart rate, respiratory rate, the righting, myotactic and the nociceptive withdrawal reflexes were evaluated every 5 minutes. The loss of both righting and nociceptive withdrawal reflexes was considered indicative of a surgical depth of anesthesia. The time elapsed from anesthetic induction to return of righting reflex, the quality of recovery and the occurrence of undesired effects were observed and recorded. RESULTS Immersion was found to be a suitable anesthetic technique for oriental fire-bellied toads and 200 mg L(-1) alfaxalone concentration produced anesthetic induction in 10 out of 11 toads. Side effects, such as skin irritation, erythema and changes in cutaneous pigmentation, were not observed in any animal. The duration of anesthesia ranged from 10 to 30 minutes after removal of the toads from the alfaxalone bath, and surgical depth of anesthesia was never achieved. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE It was concluded that alfaxalone anesthesia induced by immersion in a concentration of 200 mg L(-1) is only suitable for toads undergoing non-invasive short procedures.

Alfaxalone versus alfaxalone-dexmedetomidine anaesthesia by immersion in oriental fire-bellied toads (Bombina orientalis)

OBJECTIVE To determine a dexmedetomidine concentration, to be added to an alfaxalone-based bath solution, that will enhance the anaesthetic and analgesic effects of alfaxalone; and to compare the quality of anaesthesia and analgesia provided by immersion with either alfaxalone alone or alfaxalone with dexmedetomidine in oriental fire-bellied toads (Bombina orientalis). STUDY DESIGN Pilot study followed by a prospective, randomized, experimental trial. ANIMALS Fourteen oriental fire-bellied toads. METHODS The pilot study aimed to identify a useful dexmedetomidine concentration to be added to an anaesthetic bath containing 20 mg 100 mL(-1) alfaxalone. Thereafter, the toads were assigned to one of two groups, each comprising eight animals, to be administered either alfaxalone (group A) or alfaxalone-dexmedetomidine (group AD). After immersion for 20 minutes, the toads were removed from the anaesthetic bath and the righting, myotactic and nociceptive reflexes, cardiopulmonary variables and von Frey filaments threshold were measured at 5 minute intervals and compared statistically between groups. Side effects and complications were noted and recorded. RESULTS In the pilot study, a dexmedetomidine concentration of 0.3 mg 100 mL(-1) added to the alfaxalone-based solution resulted in surgical anaesthesia. The toads in group AD showed higher von Frey thresholds and lower nociceptive withdrawal reflex scores than those in group A. However, in group AD, surgical anaesthesia was observed in two out of eight toads only, and induction of anaesthesia was achieved in only 50% of the animals, as compared with 100% of the toads in group A. CONCLUSIONS AND CLINICAL RELEVANCE The addition of dexmedetomidine to an alfaxalone-based solution for immersion anaesthesia provided some analgesia in oriental fire-bellied toads, but failed to potentiate the level of unconsciousness and appeared to lighten the depth of anaesthesia. This limitation renders the combination unsuitable for anaesthetizing oriental fire-bellied toads for invasive procedures.

Alfaxalone-butorphanol versus alfaxalone-morphine combination for immersion anaesthesia in oriental fire-bellied toads (Bombina orientalis)

Oriental fire-bellied toads (Bombina orientalis) are small semi-aquatic anuran species popular as both pets and laboratory animals. Although they are commonly anaesthetized to undergo clinical and experimental procedures, very little is known about their anaesthetic management. The aims of this prospective, randomized, cross-over experimental trial were to establish effective butorphanol and morphine concentrations to be added to alfaxalone for immersion anaesthesia (pilot study), and to compare the anaesthetic and antinociceptive effects of the two drug mixtures (alfaxalone-butorphanol and alfaxalone-morphine), in Bombina orientalis toads. For the actual trial, the toads were randomly assigned to one of two treatment groups: AB and AM, with seven animals in each group, which received alfaxalone-butorphanol and alfaxalone-morphine combinations, respectively, at the concentrations established during the pilot study. Heart rate, respiratory rate, von Frey filament threshold and response to nociceptive withdrawal (NWR), righting and myotactic reflexes were measured at 5 min intervals until return of righting reflex was observed. The investigator who carried out all the measurements was blinded to the treatment. Any undesired effect or complication was noted and recorded. The two treatments were found to be comparable in terms of onset and duration of anaesthesia, and occurrence of undesired effects. However, group AM resulted in lower NWR scores and higher von Frey filament thresholds than group AB. It is concluded that, at the investigated concentrations and in combination with alfaxalone by immersion, morphine provides better antinociception than butorphanol in oriental fire-bellied toads.

Die Darmstädter Pessach-Haggadah : Codex orientalis 8 der Landesbibliothek Darmstadt aus dem 14. Jahrhundert

hrsg. u. erl. von Bruno Italiener. Unter Mitwirkung von Aron Freimann ...

Hyancinthus orientalis

AR