MOLECULAR MECHANISMS UNDERLYING THE TRANSCRIPTIONAL REGULATION OF T HELPER 17 AND REGULATORY T CELLS

CD4+ T helper (Th) lymphocytes are vital for integrating immune responses by orchestrating the function of other immune cell types. Naïve Th cells can differentiate into different effector subsets that are characterized by their cytokine profile and immune regulatory functions. These subsets include Th1, Th2, Th17, natural and inducible regulatory T cells (nTreg and iTreg respectively), among others. We focused our investigation on two Th lineages, Th17 and regulatory T cells, with opposing functions in the immune system. These subsets have been suggested to be reciprocally regulated since they both require TGF-b for their development. We investigated the role of the Treg-associated master transcription factor Foxp3, and found that Foxp3 inhibits Th17 cell generation by preventing the transcriptional activity of the two main Th17-specific transcription factors, nuclear orphan receptors RORa and RORgt. At the molecular level, we identified two different functional domains in Foxp3 required for such inhibition: the LQALL sequence in exon 2 and the TIP60/HDAC7 binding domain. These domains could be crucial to either prevent the association of the nuclear receptors to coactivators or to recruit histone deacetylases to RORa- or RORgt-target genes. Since TGF-b is a common cytokine required for the commitment towards both Th lineages, we determined the role of the TGF-b-dependent signaling pathway in the generation of each subset. By using mice with deficiencies in signaling molecules downstream of TGF-b, we found that while Smad2, Smad3 and Smad4 are required for the generation of iTreg cells, only Smad2 is indispensable for the induction of IL-17-producing cells, suggesting that TGF-b induces these T helper lineages through differential signaling pathways. Thus, our findings describe novel transcriptional regulatory mechanisms that control the generation of two T helper lineages with opposing functions. These findings could provide novel therapeutic targets to treat diseases where the balance of these T cells is dysregulated, such as in autoimmunity, chronic infectious diseases and cancer.

Increasing mean arterial blood pressure in sepsis: effects on fluid balance, vasopressor load and renal function.

INTRODUCTION: The objective of this study was to evaluate the effects of two different mean arterial blood pressure (MAP) targets on needs for resuscitation, organ dysfunction, mitochondrial respiration and inflammatory response in a long-term model of fecal peritonitis. METHODS: Twenty-four anesthetized and mechanically ventilated pigs were randomly assigned (n = 8/group) to a septic control group (septic-CG) without resuscitation until death or one of two groups with resuscitation performed after 12 hours of untreated sepsis for 48 hours, targeting MAP 50-60 mmHg (low-MAP) or 75-85 mmHg (high-MAP). RESULTS: MAP at the end of resuscitation was 56 ± 13 mmHg (mean ± SD) and 76 ± 17 mmHg respectively, for low-MAP and high-MAP groups. One animal each in high- and low-MAP groups, and all animals in septic-CG died (median survival time: 21.8 hours, inter-quartile range: 16.3-27.5 hours). Norepinephrine was administered to all animals of the high-MAP group (0.38 (0.21-0.56) mcg/kg/min), and to three animals of the low-MAP group (0.00 (0.00-0.25) mcg/kg/min; P = 0.009). The high-MAP group had a more positive fluid balance (3.3 ± 1.0 mL/kg/h vs. 2.3 ± 0.7 mL/kg/h; P = 0.001). Inflammatory markers, skeletal muscle ATP content and hemodynamics other than MAP did not differ between low- and high-MAP groups. The incidence of acute kidney injury (AKI) after 12 hours of untreated sepsis was, respectively for low- and high-MAP groups, 50% (4/8) and 38% (3/8), and in the end of the study 57% (4/7) and 0% (P = 0.026). In septic-CG, maximal isolated skeletal muscle mitochondrial Complex I, State 3 respiration increased from 1357 ± 149 pmol/s/mg to 1822 ± 385 pmol/s/mg, (P = 0.020). In high- and low-MAP groups, permeabilized skeletal muscle fibers Complex IV-state 3 respiration increased during resuscitation (P = 0.003). CONCLUSIONS: The MAP targets during resuscitation did not alter the inflammatory response, nor affected skeletal muscle ATP content and mitochondrial respiration. While targeting a lower MAP was associated with increased incidence of AKI, targeting a higher MAP resulted in increased net positive fluid balance and vasopressor load during resuscitation. The long-term effects of different MAP targets need to be evaluated in further studies.

The potential of microfluidic lung epithelial wounding: towards in vivo-like alveolar microinjuries

Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) remains a major clinical challenge to date. Repeated alveolar epithelial microinjuries are considered as the starting point and the key event in both the development and the progression of IPF. Various pro-fibrotic agents have been identified and shown to cause alveolar damage. In IPF, however, no leading cause of alveolar epithelial microinjuries can be identified and the exact etiology remains elusive. New results from epidemiologic studies suggest a causal relation between IPF and frequent episodes of gastric refluxes resulting in gastric microaspirations into the lung. The effect of gastric contents on the alveolar epithelium has not been investigated in detail. Here, we present a microfluidic lung epithelial wounding system that allows for the selective exposure of alveolar epithelial cells to gastric contents. The system is revealed to be robust and highly reproducible. The thereby created epithelial microwounds are of tiny dimensions and best possibly reproduce alveolar damage in the lung. We further demonstrate that exposure to gastric contents, namely hydrochloric acid (HCl) and pepsin, directly damages the alveolar epithelium. Together, this novel in vitro wounding system allows for the creation of in vivo-like alveolar microinjuries with the potential to study lung injury and alveolar wound repair in vitro.

The secretome of induced pluripotent stem cells reduces lung fibrosis in part by hepatocyte growth factor.

INTRODUCTION Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a progressive and irreversible fibrotic lung disease, resulting in respiratory insufficiency and reduced survival. Pulmonary fibrosis is a result of repeated alveolar epithelial microinjuries, followed by abnormal regeneration and repair processes in the lung. Recently, stem cells and their secretome have been investigated as a novel therapeutic approach in pulmonary fibrosis. We evaluated the potential of induced pluripotent stem cells (iPSC) conditioned media (iPSC-cm) to regenerate and repair the alveolar epithelium in vitro and improve bleomycin induced lung injury in vivo. METHODS IPSC-cm was collected from cultured iPSC derived from human foreskin fibroblasts and its biological effects on alveolar epithelial wound repair was studied in an alveolar wound healing assay in vitro. Furthermore, iPSC-cm was intratracheally instilled 7 days after bleomycin induced injury in the rat lungs and histologically and biochemically assessed 7 days after instillation. RESULTS iPSC-cm increased alveolar epithelial wound repair in vitro compared with medium control. Intratracheal instillation of iPSC-cm in bleomycin-injured lungs reduced the collagen content and improved lung fibrosis in the rat lung in vivo. Profibrotic TGFbeta1 and alpha-smooth muscle actin (alpha-sma) expression were markedly reduced in the iPSC-cm treated group compared with control. Antifibrotic hepatocyte growth factor (HGF) was detected in iPSC-cm in biologically relevant levels, and specific inhibition of HGF in iPSC-cm attenuated the antifibrotic effect of iPSC-cm, indicating a central role of HGF in iPSC-cm. CONCLUSION iPSC-cm increased alveolar epithelial wound repair in vitro and attenuated bleomycin induced fibrosis in vivo, partially due to the presence of HGF and may represent a promising novel, cell free therapeutic option against lung injury and fibrosis.

IL-9 and its receptor are predominantly involved in the pathogenesis of UC.

OBJECTIVE Several pathogenic roles attributed over the past two decades to either T helper (Th)1 or Th2 cells are increasingly becoming associated with interleukin (IL)-17 and most recently IL-9 signalling. However, the implication of IL-9 in IBD has not been addressed so far. DESIGN We investigated the expression of IL-9 and IL-9R by using peripheral blood, biopsies and surgical samples. We addressed the functional role of IL-9 signalling by analysis of downstream effector proteins. Using Caco-2 cell monolayers we followed the effect of IL-9 on wound healing. RESULTS IL-9 mRNA expression was significantly increased in inflamed samples from patients with UC as compared with controls. CD3(+) T cells were major IL-9-expressing cells and some polymorphonuclear leucocytes (PMN) also expressed IL-9. IL-9 was co-localised with the key Th9 transcription factors interferon regulatory factor 4 and PU.1. Systemically, IL-9 was abundantly produced by activated peripheral blood lymphocytes, whereas its receptor was overexpressed on gut resident and circulating PMN. IL-9 stimulation of the latter induced IL-8 production in a dose-dependent manner and rendered PMN resistant to apoptosis suggesting a functional role for IL-9R signalling in the propagation of gut inflammation. Furthermore, IL-9R was overexpressed on gut epithelial cells and IL-9 induced STAT5 activation in these cells. Moreover, IL-9 inhibited the growth of Caco-2 epithelial cell monolayers in wound healing experiments. CONCLUSIONS Our results provide evidence that IL-9 is predominantly involved in the pathogenesis of UC suggesting that targeting IL-9 might become a therapeutic option for patients with UC.

Dual role of tumour-infiltrating T helper 17 cells in human colorectal cancer

BACKGROUND The immune contexture predicts prognosis in human colorectal cancer (CRC). Whereas tumour-infiltrating CD8+ T cells and myeloid CD16+ myeloperoxidase (MPO)+ cells are associated with favourable clinical outcome, interleukin (IL)-17-producing cells have been reported to correlate with severe prognosis. However, their phenotypes and functions continue to be debated. OBJECTIVE To investigate clinical relevance, phenotypes and functional features of CRC-infiltrating, IL-17-producing cells. METHODS IL-17 staining was performed by immunohistochemistry on a tissue microarray including 1148 CRCs. Phenotypes of IL-17-producing cells were evaluated by flow cytometry on cell suspensions obtained by enzymatic digestion of clinical specimens. Functions of CRC-isolated, IL-17-producing cells were assessed by in vitro and in vivo experiments. RESULTS IL-17+ infiltrates were not themselves predictive of an unfavourable clinical outcome, but correlated with infiltration by CD8+ T cells and CD16+ MPO+ neutrophils. Ex vivo analysis showed that tumour-infiltrating IL-17+ cells mostly consist of CD4+ T helper 17 (Th17) cells with multifaceted properties. Indeed, owing to IL-17 secretion, CRC-derived Th17 triggered the release of protumorigenic factors by tumour and tumour-associated stroma. However, on the other hand, they favoured recruitment of beneficial neutrophils through IL-8 secretion and, most importantly, they drove highly cytotoxic CCR5+CCR6+CD8+ T cells into tumour tissue, through CCL5 and CCL20 release. Consistent with these findings, the presence of intraepithelial, but not of stromal Th17 cells, positively correlated with improved survival. CONCLUSIONS Our study shows the dual role played by tumour-infiltrating Th17 in CRC, thus advising caution when developing new IL-17/Th17 targeted treatments.

A case-control study of medication-associated acute kidney injuries in hospitalized pediatric patients

Acute kidney Injury (AKI) in hospitalized pediatric patients can be a significant event that can result in increased patient morbidity and mortality. The incidence of medication associated AKI is increasing in the pediatric population. Currently, there are no data to quantify the risks of developing AKI for various potentially nephrotoxic medications. The primary objective of this study was to determine the odds of nephrotoxic medication exposure in hospitalized pediatric patients with AKI as defined by the pediatric modified pRIFLE criteria. A retrospective case-control study was performed with patients that developed AKI, as defined by the pediatric pRIFLE criteria, as cases, and patients without AKI as controls that were matched by age category, gender, and disease state. Patients between 1 day and 18 years of age, admitted to a non-intensive care unit at Texas Children's Hospital for at least 3 days, and had at least 2 serum creatinine values drawn were included. Patient data was analyzed with Student's t test, Mann-Whitney U test, Chi square analysis, ANOVA, and conditional logistic regression. ^ Out of 1,660 patients identified for inclusion, 561 (33.8%) patients had AKI, and 357 cases were matched with 357 controls to become pairs. Of the cases, 441 were category 'R', 117 category 'I', 3 patients were category 'F', and no patient died. Cases with AKI were significantly younger than controls (p < 0.05). Significantly longer hospital length of stays, increased hospital costs, and exposure to more nephrotoxic medications for a longer period of time were characteristics of patients with AKI compared to patient without AKI. Patients with AKI had greater odds of exposure to one or more nephrotoxic medication than patients without AKI (OR 1.3, 95% CI 1.1–1.4, p < 0.05). Percent changes in estimated creatinine clearance (eCCl) from baseline were greatest with increased number of nephrotoxic medication exposures. ^ Exposure to potentially nephrotoxic medications may place pediatric patients at greater risk of acute kidney injury. Multiple nephrotoxic medication exposure may confer a greater risk of development of acute kidney injury, and result in increased hospital costs and patient morbidity. Due to the high percentage of patients that were exposed to potentially nephrotoxic medications, monitoring and medication selection strategies may need to be altered to prevent or minimize risk.^

Acute Angioedema Triggered by Daptomycin.

INTRODUCTION Daptomycin is a cyclic lipopeptide antibiotic, frequently administered for Staphylococcus aureus bloodstream infections. Numerous studies have shown that daptomycin is relatively safe and well tolerated. Serious adverse events possibly related to this antimicrobial compound are rare. We report a case of acute angioedema triggered by daptomycin. CASE REPORT A 60-year-old woman with S. aureus bacteremia without identified source was treated intravenously with high-dose beta-lactams at our institution. Because S. aureus bacteremia persisted on day 6, and in parallel, acute kidney injury developed, antimicrobial treatment was switched to a combination therapy with daptomycin and ceftriaxone. Shortly after completion of the first daptomycin administration, the patient developed lip and tongue swelling and dyspnea. Acute angioedema was clinically evident. Antibiotic therapy was switched to vancomycin, and the further clinical course was favorable. An intradermal test showed a significant wheal diameter for daptomycin, but negative results for ceftriaxone. CONCLUSION The association with daptomycin in this case is either probable or certain. Clinicians should be aware that daptomycin can cause immediate-type hypersensitivity reactions, including acute angioedema, even upon first administration.

Plasminogen deficiency leads to impaired remodeling after a toxic injury to the liver

Cellular proliferation and tissue remodeling are central to the regenerative response after a toxic injury to the liver. To explore the role of plasminogen in hepatic tissue remodeling and regeneration, we used carbon tetrachloride to induce an acute liver injury in plasminogen-deficient (Plgo) mice and nontransgenic littermates (Plg+). On day 2 after CCl4, livers of Plg+ and Plgo mice had a similar diseased pale/lacy appearance, followed by restoration of normal appearance in Plg+ livers by day 7. In contrast, Plgo livers remained diseased for as long as 2.5 months, with a diffuse pale/lacy appearance and persistent damage to centrilobular hepatocytes. The persistent centrilobular lesions were not a consequence of impaired proliferative response in Plgo mice. Notably, fibrin deposition was a prominent feature in diseased centrilobular areas in Plgo livers for at least 30 days after injury. Nonetheless, the genetically superimposed loss of the Aα fibrinogen chain (Plgo/Fibo mice) did not correct the abnormal phenotype. These data show that plasminogen deficiency impedes the clearance of necrotic tissue from a diseased hepatic microenvironment and the subsequent reconstitution of normal liver architecture in a fashion that is unrelated to circulating fibrinogen.

Endogenous tumor necrosis factor protects the adult cardiac myocyte against ischemic-induced apoptosis in a murine model of acute myocardial infarction

Previous studies have shown that proinflammatory cytokines, such as tumor necrosis factor (TNF), are expressed after acute hemodynamic overloading and myocardial ischemia/infarction. To define the role of TNF in the setting of ischemia/infarction, we performed a series of acute coronary artery occlusions in mice lacking one or both TNF receptors. Left ventricular infarct size was assessed at 24 h after acute coronary occlusion by triphenyltetrazolium chloride (TTC) staining in wild-type (both TNF receptors present) and mice lacking either the type 1 (TNFR1), type 2 (TNFR2), or both TNF receptors (TNFR1/TNFR2). Left ventricular infarct size as assessed by TTC staining was significantly greater (P < 0.005) in the TNFR1/TNFR2-deficient mice (77.2% ± 15.3%) when compared with either wild-type mice (46.8% ± 19.4%) or TNFR1-deficient (47.9% ± 10.6%) or TNFR2-deficient (41.6% ± 16.5%) mice. Examination of the extent of necrosis in wild-type and TNFR1/TNFR2-deficient mice by anti-myosin Ab staining demonstrated no significant difference between groups; however, the peak frequency and extent of apoptosis were accelerated in the TNFR1/TNFR2-deficient mice when compared with the wild-type mice. The increase in apoptosis in the TNFR1/TNFR2-deficient mice did not appear to be secondary to a selective up-regulation of the Fas ligand/receptor system in these mice. These data suggest that TNF signaling gives rise to one or more cytoprotective signals that prevent and/or delay the development of cardiac myocyte apoptosis after acute ischemic injury.

Chemical chaperones mediate increased secretion of mutant α1-antitrypsin (α1-AT) Z: A potential pharmacological strategy for prevention of liver injury and emphysema in α1-AT deficiency

In α1-AT deficiency, a misfolded but functionally active mutant α1-ATZ (α1-ATZ) molecule is retained in the endoplasmic reticulum of liver cells rather than secreted into the blood and body fluids. Emphysema is thought to be caused by the lack of circulating α1-AT to inhibit neutrophil elastase in the lung. Liver injury is thought to be caused by the hepatotoxic effects of the retained α1-ATZ. In this study, we show that several “chemical chaperones,” which have been shown to reverse the cellular mislocalization or misfolding of other mutant plasma membrane, nuclear, and cytoplasmic proteins, mediate increased secretion of α1-ATZ. In particular, 4-phenylbutyric acid (PBA) mediated a marked increase in secretion of functionally active α1-ATZ in a model cell culture system. Moreover, oral administration of PBA was well tolerated by PiZ mice (transgenic for the human α1-ATZ gene) and consistently mediated an increase in blood levels of human α1-AT reaching 20–50% of the levels present in PiM mice and normal humans. Because clinical studies have suggested that only partial correction is needed for prevention of both liver and lung injury in α1-AT deficiency and PBA has been used safely in humans, it constitutes an excellent candidate for chemoprophylaxis of target organ injury in α1-AT deficiency.

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

L’effet de l'interleukine-17 sur la survie et la glucocorticorésistance du neutrophile équin

Les glucocorticoïdes sont les médicaments les plus efficaces pour le contrôle de l'obstruction respiratoire chez les chevaux atteints du souffle, et de l'asthme humain. Toutefois, les neutrophiles persistent dans les voies respiratoires suite à ce traitement. Nous avons précédemment rapporté que les neutrophiles sanguins humains et équins sont sensibles à l'action des glucocorticoïdes. Comme elle contribue à l'insensibilité des cellules épithéliales pulmonaires humaines aux glucocorticoïdes, nous avons émis l'hypothèse que l'IL-17 a un effet similaire sur les neutrophiles et qu’elle contribue à leur persistance dans les voies respiratoires asthmatiques. Objectifs : Évaluer 1. L’expression des deux sous-unités du récepteur de l’IL-17 (l'IL-17RA/IL-17RC) chez les neutrophiles équins hautement purifiés. 2. Si l'IL-17 active directement les neutrophiles et si cette réponse est sensible à l'action des glucocorticoïdes. 3. L'effet de l'IL-17 sur la viabilité et l'apoptose des neutrophiles. Résultats: 1. Les neutrophiles expriment l’IL-17RA/IL-17RC aux niveaux translationnel et protéique. 2. L’IL-17 induit une activation sélective des neutrophiles (surrégulation de l’IL-8), qui n’est pas atténuée par dexaméthasone et 3. l’IL-17 augmente la viabilité des neutrophiles stimulés (LPS) par une diminution de l'apoptose. Nos résultats indiquent que l'IL-17 active directement le neutrophile équin, et que l’augmentation de l’IL-8 (puissant chimioatractant des neutrophiles) qui en résulte n’est pas contrôlée par la dexaméthasone. L'IL-17 pourrait aussi contribuer à la persistance de neutrophiles dans les voies respiratoires chez les chevaux atteints du souffle, en diminuant l'apoptose.

The Role of IL-25 in Colitis-Associated Colon Cancer and Pulmonary Inflammation

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06