The preimplantation mouse embryo is a target for cannabinoid ligand-receptor signaling.

Using a reverse transcription-coupled PCR, we demonstrated that both brain and spleen type cannabinoid receptor (CB1-R and CB2-R, respectively) mRNAs are expressed in the preimplantation mouse embryo. The CB1-R mRNA expression was coincident with the activation of the embryonic genome late in the two-cell stage, whereas the CB2-R mRNA was present from the one-cell through the blastocyst stages. The major psychoactive component of marijuana (-)-delta-9-tetrahydrocannabinol [(-)-THC] inhibited forskolin-stimulated cAMP generation in the blastocyst, and this inhibition was prevented by pertussis toxin. However, the inactive cannabinoid cannabidiol (CBD) failed to influence this response. These results suggest that cannabinoid receptors in the embryo are coupled to inhibitory guanine nucleotide binding proteins. Further, the oviduct and uterus exhibited the enzymatic capacity to synthesize the putative endogenous cannabinoid ligand arachidonylethanolamide (anandamide). Synthetic and natural cannabinoid agonists [WIN 55,212-2, CP 55,940, (-)-THC, and anandamide], but not CBD or arachidonic acid, arrested the development of two-cell embryos primarily between the four-cell and eight-cell stages in vitro in a dose-dependent manner. Anandamide also interfered with the development of eight-cell embryos to blastocysts in culture. The autoradiographic studies readily detected binding of [3H]anandamide in embryos at all stages of development. Positive signals were present in one-cell embryos and all blastomeres of two-cell through four-cell embryos. However, most of the binding sites in eight-cell embryos and morulae were present in the outer cells. In the blastocyst, these signals were primarily localized in the mural trophectoderm with low levels of signals in the polar trophectoderm, while little or no signals were noted in inner cell mass cells.These results establish that the preimplantation mouse embryo is a target for cannabinoid ligands. Consequently, many of the adverse effects of cannabinoids observed during pregnancy could be mediated via these cannabinoid receptors. Although the physiological significance of the cannabinoid ligand-receptor signaling in normal preimplantation embryo development is not yet clear, the regulation of embryonic cAMP and/or Ca2+ levels via this signaling pathway may be important for normal embryonic development and/or implantation.

Autocrine/paracrine role of insulin-related growth factors in neurogenesis: local expression and effects on cell proliferation and differentiation in retina.

Early neurogenesis progresses by an initial massive proliferation of neuroepithelial cells followed by a sequential differentiation of the various mature neural cell types. The regulation of these processes by growth factors is poorly understood. We intend to understand, in a well-defined biological system, the embryonic chicken retina, the role of the insulin-related growth factors in neurogenesis. We demonstrate the local presence of signaling elements together with a biological response to the factors. Neuroretina at days 6-8 of embryonic development (E6-E8) expressed proinsulin/insulin and insulin-like growth factor I (IGF-I) mRNAs as well as insulin receptor and IGF type I receptor mRNAs. In parallel with this in vivo gene expression, E5 cultured neuroretinas synthesized and released to the medium a metabolically radiolabeled immunoprecipitable insulin-related peptide. Furthermore, insulin-related immunoreactive material with a HPLC mobility close to that of proinsulin was found in the E6-E8 vitreous humor. Exogenous chicken IGF-I, human insulin, and human proinsulin added to E6 cultured neuroretinas showed relatively close potencies stimulating proliferation, as determined by [methyl-3H]thymidine incorporation, with a plateau reached at 10(-8) M. These factors also stimulated neuronal differentiation, indicated by the expression of the neuron-specific antigen G4. Thus, insulin-related growth factors, interestingly including proinsulin, are present in the developing chicken retina and appear to play an autocrine/paracrine stimulatory role in the progression of neurogenesis.

Benzodiazepine-insensitive mice generated by targeted disruption of the gamma 2 subunit gene of gamma-aminobutyric acid type A receptors.

Vigilance, anxiety, epileptic activity, and muscle tone can be modulated by drugs acting at the benzodiazepine (BZ) site of gamma-aminobutyric acid type A (GABAA) receptors. In vivo, BZ sites are potential targets for endogenous ligands regulating the corresponding central nervous system states. To assess the physiological relevance of BZ sites, mice were generated containing GABAA receptors devoid of BZ sites. Following targeted disruption of the gamma 2 subunit gene, 94% of the BZ sites were absent in brain of neonatal mice, while the number of GABA sites was only slightly reduced. Except for the gamma 2 subunit, the level of expression and the regional and cellular distribution of the major GABAA receptor subunits were unaltered. The single channel main conductance level and the Hill coefficient were reduced to values consistent with recombinant GABAA receptors composed of alpha and beta subunits. The GABA response was potentiated by pentobarbital but not by flunitrazepam. Diazepam was inactive behaviorally. Thus, the gamma 2 subunit is dispensable for the assembly of functional GABAA receptors but is required for normal channel conductance and the formation of BZ sites in vivo. BZ sites are not essential for embryonic development, as suggested by the normal body weight and histology of newborn mice. Postnatally, however, the reduced GABAA receptor function is associated with retarded growth, sensorimotor dysfunction, and drastically reduced life-span. The lack of postnatal GABAA receptor regulation by endogenous ligands of BZ sites might contribute to this phenotype.

5-Methyl-2'-deoxycytidine in single-stranded DNA can act in cis to signal de novo DNA methylation.

Methylation of cytosine residues in DNA plays an important role in regulating gene expression during vertebrate embryonic development. Conversely, disruption of normal patterns of methylation is common in tumors and occurs early in progression of some human cancers. In vertebrates, it appears that the same DNA methyltransferase maintains preexisting patterns of methylation during DNA replication and carries out de novo methylation to create new methylation patterns. There are several indications that inherent signals in DNA structure can act in vivo to initiate or block de novo methylation in adjacent DNA regions. To identify sequences capable of enhancing de novo methylation of DNA in vitro, we designed a series of oligodeoxyribonucleotide substrates with substrate cytosine residues in different sequence contexts. We obtained evidence that some 5-methylcytosine residues in these single-stranded DNAs can stimulate de novo methylation of adjacent sites by murine DNA 5-cytosine methyltransferase as effectively as 5-methylcytosine residues in double-stranded DNA stimulate maintenance methylation. This suggests that double-stranded DNA may not be the primary natural substrate for de novo methylation and that looped single-stranded structures formed during the normal course of DNA replication or repair serve as "nucleation" sites for de novo methylation of adjacent DNA regions.

Modulation of retinoblastoma gene in normal adult hematopoiesis: peak expression and functional role in advanced erythroid differentiation.

The retinoblastoma (RB) gene specifies a nuclear phosphoprotein (pRb 105), which is a prototype tumor suppressor inactivated in a variety of human tumors. Recent studies suggest that RB is also involved in embryonic development of murine central nervous and hematopoietic systems. We have investigated RB expression and function in human adult hematopoiesis--i.e., in liquid suspension culture of purified quiescent hematopoietic progenitor cells (HPCs) induced by growth factor stimulus to proliferation and unilinage differentiation/maturation through the erythroid or granulocytic lineage. In the initial HPC differentiation stages, the RB gene is gradually induced at the mRNA and protein level in both erythroid and granulopoietic cultures. In late HPC differentiation and then precursor maturation, RB gene expression is sustained in the erythroid lineage, whereas it is sharply downmodulated in the granulocytic series. Functional studies were performed by treatment of HPC differentiation culture with phosphorothioate antisense oligomer targeting Rb mRNA; coherent with the expression pattern, oligomer treatment of late HPCs causes a dose-dependent and selective inhibition of erythroid colony formation. These observations suggest that the RB gene plays an erythroid- and stage-specific functional role in normal adult hematopoiesis, particularly at the level of late erythroid HPCs.

Expression cloning of dSR-CI, a class C macrophage-specific scavenger receptor from Drosophila melanogaster.

Mammalian class A macrophage-specific scavenger receptors (SR-A) exhibit unusually broad binding specificity for a wide variety of polyanionic ligands. The properties of these receptors suggest that they may be involved in atherosclerosis and host defense. We have previously observed a similar receptor activity in Drosophila melanogaster embryonic macrophages and in the Drosophila macrophage-like Schneider L2 cell line. Expression cloning was used to isolate from L2 cells a cDNA that encodes a third class (class C) of scavenger receptor, Drosophila SR-CI (dSR-CI). dSR-CI expression was restricted to macrophages/hemocytes during embryonic development. When expressed in mammalian cells, dSR-CI exhibited high affinity and saturable binding of 125I-labeled acetylated low density lipoprotein and mediated its chloroquine-dependent, presumably lysosomal, degradation. Although the broad polyanionic ligand-binding specificity of dSR-CI was similar to that of SR-A, their predicted protein sequences are not similar. dSR-CI is a 609-residue type I integral membrane protein containing several well-known sequence motifs, including two complement control protein (CCP) domains and somatomedin B, MAM, and mucin-like domains. Macrophage scavenger receptors apparently mediate important, well-conserved functions and may be pattern-recognition receptors that arose early in the evolution of host-defense mechanisms. Genetic and physiologic analysis of dSR-CI function in Drosophila should provide further insights into the roles played by scavenger receptors in host defense and development.

Synthesis of "Nod"-like chitin oligosaccharides by the Xenopus developmental protein DG42.

The Xenopus DG42 gene is expressed only between the late midblastula and neurulation stages of embryonic development. Recent database searches show that DG42 has striking sequence similarity to the Rhizobium NodC protein. NodC catalyzes the synthesis of chitin oligosaccharides which subsequently are transformed into bacterium-plant root signaling molecules. We find that the DG42 protein made in an in vitro coupled transcription-translation system catalyzes the synthesis of an array of chitin oligosaccharides. The result suggests the intriguing possibility that a bacterium-plant type of "Nod" signaling system may operate during early stages of vertebrate embryonic development and raises issues about the use of chitin synthase inhibitors as fungal-specific drugs.

La riproduzione nei rettili: nuove prospettive e sviluppi futuri

L’allevamento in cattività dei rettili è in costante crescita negli ultimi anni e richiede conoscenze mediche sempre più specialistiche per far fronte ai numerosi problemi legati a questi animali. Il corretto approccio medico prevede una profonda conoscenza delle specie prese in esame dal momento che la maggior parte delle problematiche riproduttive di questi animali sono legate ad una non corretta gestione dei riproduttori. L’apparato riproduttore dei rettili è estremamente vario a seconda delle specie prese in considerazione. Sauri ed ofidi possiedono due organi copulatori denominati emipeni e posizionati alla base della coda caudalmente alla cloaca che vengono estroflessi alternativamente durante l’accoppiamento per veicolare lo spera all’interno della cloaca della femmina. In questi animali il segmento posteriore renale è chiamato segmento sessuale, perché contribuisce alla formazione del fluido seminale. Tale porzione, durante la stagione dell’accoppiamento, diventa più voluminosa e cambia drasticamente colore, tanto che può essere confusa con una manifestazione patologica. I cheloni al contrario possiedono un unico pene che non viene coinvolto nella minzione. In questi animali. I testicoli sono due e sono situati all’interno della cavità celomatica in posizione cranioventrale rispetto ai reni. I testicoli possono variare notevolmente sia come forma che come dimensione a seconda del periodo dell’anno. Il ciclo estrale dei rettili è regolato, come pure nei mammiferi, dagli ormoni steroidei. La variazione di questi ormoni a livello ematico è stata studiato da diversi autori con il risultato di aver dimostrato come la variazione dei dosaggi degli stessi determini l’alternanza delle varie fasi del ciclo riproduttivo. La relazione tra presenza di uova (anche placentari) ed alti livelli di progesterone suggerisce che questo ormone gioca un ruolo importante nelle riproduzione delle specie ovipare per esempio stimolando la vascolarizzazione degli ovidutti durante i tre mesi in cui si ha lo sviluppo delle uova. Il 17-beta estradiolo è stato descritto come un ormone vitellogenico grazie alla sua capacità di promuovere lo sviluppo dei follicoli e la formazione di strati protettivi dell’uovo. L’aumento del livello di estradiolo osservato esclusivamente nelle femmine in fase vitellogenica è direttamente responsabile della mobilizzazione delle riserve materne in questa fase del ciclo. Va sottolineato come il progesterone sia in effetti un antagonista dell’estradiolo, riducendo la vitellogenesi e intensificando gli scambi materno fetali a livello di ovidutto. Le prostaglandine (PG) costituiscono un gruppo di molecole di origine lipidica biologicamente attive, sintetizzate sotto varie forme chimiche. Sono noti numerosi gruppi di prostaglandine ed è risputo che pesci, anfibi, rettili e mammiferi sintetizzano una o più prostaglandine partendo da acidi grassi precursori. Queste sostanze anche nei rettili agiscono sulla mucosa dell’utero aumentandone le contrazioni e sui corpi lutei determinandone la lisi. La maturità sessuale dei rettili, dipende principalmente dalla taglia piuttosto che dall’età effettiva dell’animale. In cattività, l’alimentazione e le cure dell’allevatore, possono giocare un ruolo fondamentale nel raggiungimento della taglia necessaria all’animale per maturare sessualmente. Spesso, un animale d’allevamento raggiunge prima la maturità sessuale rispetto ai suoi simili in natura. La maggior parte dei rettili sono ovipari, ovvero depongono uova con guscio sulla sabbia o in nidi creati appositamente. La condizione di ovoviviparità è riscontrabile in alcuni rettili. Le uova, in questo caso, vengono ritenute all’interno del corpo, fino alla nascita della progenie. Questa può essere considerata una strategia evolutiva di alcuni animali, che in condizioni climatiche favorevoli effettuano l’ovo deposizione, ma se il clima non lo permette, ritengono le uova fino alla nascita della prole. Alcuni serpenti e lucertole sono vivipari, ciò significa che l’embrione si sviluppa all’interno del corpo dell’animale e che è presente una placenta. I piccoli fuoriescono dal corpo dell’animale vivi e reattivi. La partenogenesi è una modalità di riproduzione asessuata, in cui si ha lo sviluppo dell’uovo senza che sia avvenuta la fecondazione. Trenta specie di lucertole e alcuni serpenti possono riprodursi con questo metodo. Cnemidophorus uniparens, C. velox e C. teselatus alternano la partenogenesi a una riproduzione sessuata, a seconda della disponibilità del maschio. La maggior parte dei rettili non mostra alcuna cura materna per le uova o per i piccoli che vengono abbandonati al momento della nascita. Esistono tuttavia eccezioni a questa regola generale infatti alcune specie di pitoni covano le uova fino al momento della schiusa proteggendole dai predatori e garantendo la giusta temperatura e umidità. Comportamenti di guardia al nido sono poi stati documentati in numerosi rettili, sia cheloni che sauri che ofidi. Nella maggior parte delle tartarughe, la riproduzione è legata alla stagione. Condizioni favorevoli, possono essere la stagione primaverile nelle zone temperate o la stagione umida nelle aree tropicali. In cattività, per riprodurre queste condizioni, è necessario fornire, dopo un periodo di ibernazione, un aumento del fotoperiodo e della temperatura. L’ atteggiamento del maschio durante il corteggiamento è di notevole aggressività, sia nei confronti degli altri maschi, con i quali combatte copiosamente, colpendoli con la corazza e cercando di rovesciare sul dorso l’avversario, sia nei confronti della femmina. Infatti prima della copulazione, il maschio insegue la femmina, la sperona, la morde alla testa e alle zampe e infine la immobilizza contro un ostacolo. Il comportamento durante la gravidanza è facilmente riconoscibile. La femmina tende ad essere molto agitata, è aggressiva nei confronti delle altre femmine e inizia a scavare buche due settimane prima della deposizione. La femmina gravida costruisce il nido in diverse ore. Scava, con gli arti anteriori, buche nel terreno e vi depone le uova, ricoprendole di terriccio e foglie con gli arti posteriori. A volte, le tartarughe possono trattenere le uova, arrestando lo sviluppo embrionale della prole per anni quando non trovano le condizioni adatte a nidificare. Lo sperma, inoltre, può essere immagazzinato nell’ovidotto fino a sei anni, quindi la deposizione di uova fertilizzate può verificarsi senza che sia avvenuto l’accoppiamento durante quel ciclo riproduttivo. I comportamenti riproduttivi di tutte le specie di lucertole dipendono principalmente dalla variazione stagionale, correlata al cambiamento di temperatura e del fotoperiodo. Per questo, se si vuole far riprodurre questi animali in cattività, è necessario valutare per ogni specie una temperatura e un’illuminazione adeguata. Durante il periodo riproduttivo, un atteggiamento caratteristico di diverse specie di lucertole è quello di riprodurre particolari danze e movimenti ritmici della testa. In alcune specie, possiamo notare il gesto di estendere e retrarre il gozzo per mettere in evidenza la sua brillante colorazione e richiamare l’attenzione della femmina. L’aggressività dei maschi, durante la stagione dell’accoppiamento, è molto evidente, in alcuni casi però, anche le femmine tendono ad essere aggressive nei confronti delle altre femmine, specialmente durante l’ovo deposizione. La fertilizzazione è interna e durante la copulazione, gli spermatozoi sono depositati nella porzione anteriore della cloaca femminile, si spostano successivamente verso l’alto, dirigendosi nell’ovidotto, in circa 24-48 ore; qui, fertilizzano le uova che sono rilasciate nell’ovidotto dall’ovario. Negli ofidi il corteggiamento è molto importante e i comportamenti durante questa fase possono essere diversi da specie a specie. I feromoni specie specifici giocano un ruolo fondamentale nell’attrazione del partner, in particolar modo in colubridi e crotalidi. La femmina di queste specie emette una traccia odorifera, percepita e seguita dal maschio. Prima dell’accoppiamento, inoltre, il maschio si avvicina alla femmina e con la sua lingua bifida o con il mento, ne percorre tutto il corpo per captare i feromoni. Dopo tale comportamento, avviene la copulazione vera e propria con la apposizione delle cloache; gli emipeni vengono utilizzati alternativamente e volontariamente dal maschio. Durante l’ovulazione, il serpente aumenterà di volume nella sua metà posteriore e contrazioni muscolari favoriranno lo spostamento delle uova negli ovidotti. In generale, se l’animale è oviparo, avverrà una muta precedente alla ovo deposizione, che avviene prevalentemente di notte. Gli spermatozoi dei rettili sono morfologicamente simili a quelli di forme superiori di invertebrati. La fecondazione delle uova, da parte di spermatozoi immagazzinati nel tratto riproduttivo femminile, è solitamente possibile anche dopo mesi o perfino anni dall’accoppiamento. La ritenzione dei gameti maschili vitali è detta amphigonia retardata e si ritiene che questa caratteristica offra molti benefici per la sopravvivenza delle specie essendo un adattamento molto utile alle condizioni ambientali quando c’è una relativa scarsità di maschi conspecifici disponibili. Nell’allevamento dei rettili in cattività un accurato monitoraggio dei riproduttori presenta una duplice importanza. Permette di sopperire ad eventuali errori di management nel caso di mancata fertilizzazione e inoltre permette di capire quale sia il grado di sviluppo del prodotto del concepimento e quindi di stabilire quale sia il giorno previsto per la deposizione. Le moderne tecniche di monitoraggio e l’esperienza acquisita in questi ultimi anni permettono inoltre di valutare in modo preciso lo sviluppo follicolare e quindi di stabilire quale sia il periodo migliore per l’accoppiamento. Il dimorfismo sessuale nei serpenti è raro e anche quando presente è poco evidente. Solitamente nei maschi, la coda risulta essere più larga rispetto a quella della femmina in quanto nel segmento post-cloacale vi sono alloggiati gli emipeni. Il maschio inoltre, è generalmente più piccolo della femmina a parità di età. Molti cheloni sono sessualmente dimorfici sebbene i caratteri sessuali secondari siano poco apprezzabili nei soggetti giovani e diventino più evidenti dopo la pubertà. In alcune specie si deve aspettare per più di 10 anni prima che il dimorfismo sia evidente. Le tartarughe di sesso maschile tendono ad avere un pene di grosse dimensioni che può essere estroflesso in caso di situazioni particolarmente stressanti. I maschi sessualmente maturi di molte specie di tartarughe inoltre tendono ad avere una coda più lunga e più spessa rispetto alle femmine di pari dimensioni e la distanza tra il margine caudale del piastrone e l’apertura cloacale è maggiore rispetto alle femmine. Sebbene la determinazione del sesso sia spesso difficile nei soggetti giovani molti sauri adulti hanno dimorfismo sessuale evidente. Nonostante tutto comunque anche tra i sauri esistono molte specie come per esempio Tiliqua scincoides, Tiliqua intermedia, Gerrhosaurus major e Pogona vitticeps che anche in età adulta non mostrano alcun carattere sessuale secondario evidente rendendone molto difficile il riconoscimento del sesso. Per garantire un riconoscimento del sesso degli animali sono state messe a punto diverse tecniche di sessaggio che variano a seconda della specie presa in esame. L’eversione manuale degli emipeni è la più comune metodica utilizzata per il sessaggio dei giovani ofidi ed in particolare dei colubridi. I limiti di questa tecnica sono legati al fatto che può essere considerata attendibile al 100% solo nel caso di maschi riconosciuti positivi. L’eversione idrostatica degli emipeni esattamente come l’eversione manuale degli emipeni si basa sull’estroflessione di questi organi dalla base della coda, pertanto può essere utilizzata solo negli ofidi e in alcuni sauri. La procedura prevede l’iniezione di fluido sterile (preferibilmente soluzione salina isotonica) nella coda caudalmente all’eventuale posizione degli emipeni. Questa tecnica deve essere eseguita solo in casi eccezionali in quanto non è scevra da rischi. L’utilizzo di sonde cloacali è il principale metodo di sessaggio per gli ofidi adulti e per i sauri di grosse dimensioni. Per questa metodica si utilizzano sonde metalliche dello spessore adeguato al paziente e con punta smussa. Nei soggetti di genere maschile la sonda penetra agevolmente al contrario di quello che accade nelle femmine. Anche gli esami radiografici possono rendersi utili per il sessaggio di alcune specie di Varani (Varanus achanturus, V. komodoensis, V. olivaceus, V. gouldi, V. salvadorii ecc.) in quanto questi animali possiedono zone di mineralizzazione dei tessuti molli (“hemibacula”) che possono essere facilmente individuate nei maschi. Diversi studi riportano come il rapporto tra estradiolo e androgeni nel plasma o nel liquido amniotico sia un possibile metodo per identificare il genere sessuale delle tartarughe. Per effettuare il dosaggio ormonale, è necessario prelevare un campione di sangue di almeno 1 ml ad animale aspetto che rende praticamente impossibile utilizzare questo metodo di sessaggio nelle tartarughe molto piccole e nei neonati. L’ecografia, volta al ritrovamento degli emipeni, sembra essere un metodo molto preciso, per la determinazione del sesso nei serpenti. Uno studio compiuto presso il dipartimento di Scienze Medico Veterinarie dell’Università di Parma, ha dimostrato come questo metodo abbia una sensibilità, una specificità e un valore predittivo positivo e negativo pari al 100%. La radiografia con mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata possono essere utilizzate nel sessaggio dei sauri, con buoni risultati. Uno studio, compiuto dal dipartimento di Scienze Medico Veterinarie, dell’Università di Parma, ha voluto mettere a confronto diverse tecniche di sessaggio nei sauri, tra cui l’ecografia, la radiografia con e senza mezzo di contrasto e la tomografia computerizzata con e senza mezzo di contrasto. I risultati ottenuti, hanno dimostrato come l’ecografia non sia il mezzo più affidabile per il riconoscimento degli emipeni e quindi del sesso dell’animale, mentre la radiografia e la tomografia computerizza con mezzo di contrasto siano tecniche affidabili e accurate in queste specie. Un metodo valido e facilmente realizzabile per il sessaggio dei cheloni anche prepuberi è la cistoscopia. In un recente studio la cistoscopia è stata effettuata su quindici cheloni deceduti e venticinque cheloni vivi, anestetizzati. In generale, questo metodo si è dimostrato non invasivo per le tartarughe, facilmente ripetibile in diversi tipi di tartarughe e di breve durata. Tra le principali patologie riproduttive dei rettili le distocie sono sicuramente quelle che presentano una maggior frequenza. Quando si parla di distocia nei rettili, si intendono tutte quelle situazioni in cui si ha una mancata espulsione e deposizione del prodotto del concepimento entro tempi fisiologici. Questa patologia è complessa e può dipendere da diverse cause. Inoltre può sfociare in malattie sistemiche a volte molto severe. Le distocie possono essere classificate in ostruttive e non ostruttive in base alle cause. Si parla di distocia ostruttiva quando si verificano delle condizioni per cui viene impedito il corretto passaggio delle uova lungo il tratto riproduttivo (Fig.13). Le cause possono dipendere dalla madre o dalle caratteristiche delle uova. Nel caso di distocia non ostruttiva le uova rinvenute sono solitamente di dimensioni normali e la conformazione anatomica della madre è fisiologica. L’eziologia è da ricercare in difetti comportamentali, ambientali e patologici. Non esistono sintomi specifici e patognomonici di distocia. La malattia diviene evidente e conclamata solamente in presenza di complicazioni. Gli approcci terapeutici possibili sono vari a seconda della specie animale e della situazione. Fornire un’area adeguata per la nidiata: se la distocia non è ostruttiva si può cercare di incoraggiare l’animale a deporre autonomamente le uova creando un idoneo luogo di deposizione. Il trattamento medico prevede la stimolazione della deposizione delle uova ritenute mediante l’induzione con ossitocina. L’ossitocina viene somministrata alle dosi di 1/3 UI/kg per via intramuscolare. Uno studio condotto presso l’Università veterinaria di Parma ha comparato le somministrazioni di ossitocina per via intramuscolare e per via intravenosa, confrontando le tempistiche con le quali incominciano le contrazioni e avviene la completa ovodeposizione e dimostrando come per via intravenosa sia possibile somministrare dosi più basse rispetto a quelle riportate solitamente in letteratura ottenendo comunque un ottimo risultato. Nel caso in cui il trattamento farmacologico dovesse fallire o non fosse attuabile, oppure in casi di distocia ostruttiva è possibile ricorrere alla chirurgia. Per stasi follicolare si intende la incapacità di produrre sufficiente quantità di progesterone da corpi lutei perfettamente funzionanti. Come per la distocia, l’eziologia della stasi follicolare è variegata e molto ampia: le cause possono essere sia ambientali che patologiche. La diagnosi clinica viene fatta essenzialmente per esclusione. Come per la distocia, anche in questo caso l’anamnesi e la raccolta del maggior quantitativo di informazioni è fondamentale per indirizzarsi verso il riconoscimento della patologia. Per prolasso si intende la fuoriuscita di un organo attraverso un orifizio del corpo. Nei rettili, diversi organi possono prolassare attraverso la cloaca: la porzione terminale dell’apparato gastroenterico, la vescica urinaria, il pene nel maschio (cheloni) e gli ovidutti nella femmina. In sauri e ofidi gli emipeni possono prolassare dalle rispettive tasche in seguito ad eccesiva attività sessuale97. La corretta identificazione del viscere prolassato è estremamente importante e deve essere effettuata prima di decidere qualsiasi tipologia di trattamento ed intervento. Nei casi acuti e non complicati è possibile la riduzione manuale dell’organo, dopo un accurato lavaggio e attenta pulizia. Se questo non dovesse essere possibile, l’utilizzo di lubrificanti e pomate antibiotiche garantisce all’organo una protezione efficiente. Nel caso in cui non si sia potuto intervenire celermente e l’organo sia andato incontro a infezione e congestione venosa prolungata con conseguente necrosi, l’unica soluzione è l’amputazione

Controle epigenético do gene imprinted SNRPN durante o desenvolvimento e reprogramação nuclear em equídeos

A tranferência nuclear de células somáticas (TNCS) está sendo utilizada para produzir cavalos de elite. No entanto, durante este procedimento pode ocorrer a perfuração da zona pelúcida, levando, ocasionalmente, à secção da massa celular interna, e conseqüente derivação de gêmeos monozigóticos. Além de serem relatadas alterações no processo de imprinting genômico, que conduzem ao desenvolvimento de doenças. Com a descoberta da possibilidade de reprogramar as células somáticas a um estado de pluripotência (iPSCs), estas células passaram a ser muito utilizadas em pesquisas de neurociência. Contudo, também ocorrem modificações epigenéticas durante esta reprogramação celular. Portanto, nossas hipóteses são que os gêmeos eqüinos gerados pela TNCS podem levar às irregularidades no desenvolvimento do sistema nervoso. O padrão de metilação do SNRPN nas estruturas dos fetos muares clonados, e as células iPSCs são diferentes dos padrões encontrados nos muares analisados. A expressão dos genes SNRPN, Necdin e UBE3A são maiores no cérebro, enquanto a expressão do H19 é maior nas membranas extra-embrionárias. Em nosso estudo, obtivemos duas gestações gemelares equinas derivadas da TNCS, que foram interrompidas com 40 e 60 dias de gestação, e comparados com gestações eqüinas únicas de idade similar. Diferenças no comprimento entre os embriões gêmeos foram observadas aos 40 (2.0 e 2.2 cm 10%) e aos 60 (6,5 e 8,5 cm 24%) dias de gestação. Somente o plexo coróide do quarto ventrículo apresentou-se mais desenvolvido nos fetos com maior comprimento. Ao analisarmos fetos muares clonados em diferentes idades gestacionais e compará-los com muares, nos períodos embrionário, fetal e adulto, não foi observada diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, na décima passagem das células iPSC o padrão de metilação alterou, em relação aos muares estudados e ao padrão observado nos fibroblastos. Ao analisarmos os fetos clonados nas diferentes idades gestacionais observou-se no cérebro menor expressão dos gene H19 e UBE3A, e maior expressão do gene SNRPN. Contudo, a expressão do gene Necdin variou entre as estruturas estudadas. Em conclusão, apesar dos gêmeos eqüinos provenientes de TNCS diferirem quanto ao tamanho, morfologicamente são iguais. Dentre as estruturas cerebrais o plexo coróide se apresentou mais desenvolvido nos fetos de maior comprimento. Os fetos muares clonados não apresentaram diferença no padrão de metilação do gene SNRPN. No entanto, as iPSCs apresentaram alteração no padrão de metilação deste gene na décima passagem. Embora os genes SNRPN, Necdin e UBE3A sejam expressos no cérebro, o SNRPN apresentou-se prevalente nessa estrutura

Ciliary muscle in avian is derived from mesenchymal and epithelial cells

It has long been maintained that the ciliary muscle derives from mesenchymal cells. The embryonic development of the avian ciliary muscle was studied in chick embryos from stage 25 HH to the time of hatching. Serial sections of the eye were stained routinely or immunocytochemically using the monoclonal antibody 13F4, which recognizes a cytoplasmic antigen specific for all types of muscle cells. We found that the mesenchymal immunoreactive cells, at stage 37 HH, are arranged in two distinct orientations forming the anterior and posterior portions of the ciliary muscle. At stages 38 and 39 HH the pigmented epithelium contained 13F4 positive cells, which detach from the epithelium and apparently migrate into stroma. These epithelial cells may differentiate into muscle cells. Within this same time period a progressive accumulation of myoblasts was detected between the pigmented epithelium and the ciliary muscle. Some myoblasts containing melanin were also observed. At stage 40 HH the internal portion of the ciliary muscle was visible. These findings indicate that the immunopositive epithelial cells participate in the formation of the internal portion of the muscle. We conclude that the ciliary muscle derives not only from the mesenchymal cells but also from the pigmented epithelium.

Atresia das choanas bilateral no recém nascido : revisão a propósito de 2 casos clínicos

Trabalho Final do Curso de Mestrado Integrado em Medicina, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2014

Hox genes and regional patterning of the vertebrate body plan

Several decades have passed since the discovery of Hox genes in the fruit fly Drosophila melanogaster. Their unique ability to regulate morphologies along the anteroposterior (AP) axis (Lewis, 1978) earned them well-deserved attention as important regulators of embryonic development. Phenotypes due to loss- and gain-of-function mutations in mouse Hox genes have revealed that the spatio-temporally controlled expression of these genes is critical for the correct morphogenesis of embryonic axial structures. Here, we review recent novel insight into the modalities of Hox protein function in imparting specific identity to anatomical regions of the vertebral column, and in controlling the emergence of these tissues concomitantly with providing them with axial identity. The control of these functions must have been intimately linked to the shaping of the body plan during evolution.

Controlling Hox gene expression and activity to build the vertebrate axial skeleton

It has long been known that Hox genes are central players in patterning the vertebrate axial skeleton. Extensive genetic studies in the mouse have revealed that the combinatorial activity of Hox genes along the anterior-posterior body axis specifies different vertebral identities. In addition, Hox genes were instrumental for the evolutionary diversification of the vertebrate body plan. In this review, we focus on fundamental questions regarding the intricate mechanisms controlling Hox gene activity. In particular, we discuss the functional relevance of the precise timing of Hox gene activation in the embryo. Moreover, we provide insight into the epigenetic regulatory mechanisms that are likely to control this process and are responsible for the maintenance of spatially restricted Hox expression domains throughout embryonic development. We also analyze how specific features of each Hox protein may contribute to the functional diversity of Hox family. Altogether, the work reviewed here further supports the notion that the Hox program is far more complex than initially assumed. Exciting new findings will surely emerge in the years ahead.

Revisiting the involvement of signaling gradients in somitogenesis

During embryonic development, formation of individual vertebrae requires that the paraxial mesoderm becomes divided into regular segmental units known as somites. Somites are sequentially formed at the anterior end of the presomitic mesoderm (PSM) resulting from functional interactions between the oscillatory activity of signals promoting segmentation and a moving wavefront of tissue competence to those signals, eventually generating a constant flow of new somites at regular intervals. According to the current model for somitogenesis, the wavefront results from the combined activity of two opposing functional gradients in the PSM involving the Fgf, Wnt and retinoic acid (RA) signaling pathways. Here, I use published data to evaluate the wavefront model. A critical analysis of those studies seems to support a role for Wnt signaling, but raise doubts regarding the extent to which Fgf and RA signaling contribute to this process.

Seawater carbonate chemistry and accumulation of radiotracers in squid, Loligo vulgaris during experiments, 2011

The anthropogenic release of carbon dioxide (CO2) into the atmosphere leads to an increase in the CO2 partial pressure (pCO2) in the ocean, which may reach 950 ?atm by the end of the 21st century. The resulting hypercapnia (high pCO2) and decreasing pH ("ocean acidification") are expected to have appreciable effects on water-breathing organisms, especially on their early-life stages. For organisms like squid that lay their eggs in coastal areas where the embryo and then paralarva are also exposed to metal contamination, there is a need for information on how ocean acidification may influence trace element bioaccumulation during their development. In this study, we investigated the effects of enhanced levels of pCO2 (380, 850 and 1500 ?atm corresponding to pHT of 8.1, 7.85 and 7.60) on the accumulation of dissolved 110mAg, 109Cd, 57Co, 203Hg, 54Mn and 65Zn radiotracers in the whole egg strand and in the different compartments of the egg of Loligo vulgaris during the embryonic development and also in hatchlings during their first days of paralarval life. Retention properties of the eggshell for 110mAg, 203Hg and 65Zn were affected by the pCO2 treatments. In the embryo, increasing seawater pCO2 enhanced the uptake of both 110mAg and 65Zn while 203Hg showed a minimum concentration factor (CF) at the intermediate pCO2. 65Zn incorporation in statoliths also increased with increasing pCO2. Conversely, uptake of 109Cd and 54Mn in the embryo decreased as a function of increasing pCO2. Only the accumulation of 57Co in embryos was not affected by increasing pCO2. In paralarvae, the CF of 110mAg increased with increasing pCO2, whereas the 57Co CF was reduced at the highest pCO2 and 203Hg showed a maximal uptake rate at the intermediate pCO2. 54Mn and 65Zn accumulation in paralarvae were not significantly modified by hypercapnic conditions. Our results suggest a combined effect of pH on the adsorption and protective properties of the eggshell and of hypercapnia on the metabolism of embryo and paralarvae, both causing changes to the accumulation of metals in the tissues of L. vulgaris.