Lack of functional alpha-lactalbumin prevents involution in Cape fur seals and identifies the protein as an apoptotic milk factor in mammary gland involution

The mammary gland undergoes a sophisticated programme of developmental changes during pregnancy/lactation. However, little is known about processes involving initiation of apoptosis at involution following weaning. We used fur seals as models to study the molecular process of involution as these animals display a unique mammary gland phenotype. Fur seals have long lactation periods whereby mothers cycle between secreting copious quantities of milk for 2 to 3 days suckling pups on land, with trips to sea alone to forage for up to 23 days during which time mammary glands remain active without initiating apoptosis/involution.

Food utilisation and digestive ability of aquatic and semi-terrestrial crayfishes, Cherax destructor and Engaeus sericatus (Astacidae, Parastacidae)

Both Engaeus sericatus and Cherax destructor are omnivorous crayfishes consuming a variety of food items. Materials identified in the faeces of both E. sericatus and C. destructor consisted of mainly plant material with minor amounts of arthropod animals, algae and fungi. The morphology of the gastric mill of C. destructor suggests that it is mainly involved in crushing of food material while the gastric mill of E. sericatus appears to be better suited to cutting of food material. Given this, the gastric mill of E. sericatus may be better able to cut the cellulose and hemicellulose fibres associated with fibrous plant material. In contrast, the gastric mill of C. destructor appears to be more efficient in grinding soft materials such as animal protein and algae. Both species accumulated high amounts of lipids in their midgut glands (about 60% of the dry mass) which were dominated by triacylglycerols (81–82% of total lipids). The dominating fatty acids were 16:0, 16:1(n-7), 18:1(n-9), 18:2(n-6), and 18:3(n-3). The two latter fatty acids can only be synthesised by plants, and are thus indicative of the consumption of terrestrial plants by the crayfishes. The similarity analysis of the fatty acid patterns showed three distinct clusters of plants and each of the crayfish species. The complement of digestive enzymes, proteinases, total cellulase, endo-β-1,4-glucanase, β-glucosidase, laminarinase and xylanase within midgut gland suggests that both C. destructor and E. sericatus are capable of hydrolysing a variety of substrates associated with an omnivorous diet. Higher activities of total cellulase, endo-β-1,4-glucanase and β-glucosidase indicate that E. sericatus is better able to hydrolyse cellulose within plant material than C. destructor. In contrast to E. sericatus, higher total protease and N-acetyl-β-d-glucosaminidase activity in the midgut gland of C. destructor suggests that this species is better able to digest animal materials in the form of arthropods. Differences in total cellulase and gastric mill morphology suggest that E. sericatus is more efficient at digesting plant material than C. destructor. However, the contents of faecal pellets and the fatty acid compositions seem to indicate that both species opportunistically feed on the most abundant and easily accessible food items.

Stress, cortisol and reproduction in female pigs

Two key hypotheses emerge in the literature regarding the impact of stress on reproduction in females of any species. First, prolonged stress impairs reproduction in females. Secondly, acute stress impairs reproduction, if it occurs at a critical time during the precisely timed series of endocrine events that induce oestrus and ovulation. We reviewed studies conducted in female pigs to find support or opposition for these hypotheses in female pigs. We also considered the role of cortisol. We found confirmation that prolonged stress or the prolonged elevation of cortisol can impair reproductive processes in female pigs, but also found that there appear to be some female pigs in which reproduction is resistant to such treatments. Reproduction in female pigs appears to be resistant to acute or repeated acute stress or elevation of cortisol, even if these occur during the series of precisely timed endocrine events that induce oestrus and ovulation. Thus, we propose modified versions of the above hypotheses that are specific to female pigs. Furthermore, while cortisol may mediate the effects of prolonged stress on reproduction in female pigs, there is evidence that, in female pigs, ACTH may require the presence of the adrenal glands to impair reproduction rather than having direct effects.

A sex difference in the cortisol response to tail docking and ACTH develops between 1 and 8 weeks of age in lambs

It is important to understand factors that may influence responses to stress, as these factors may also influence vulnerability to pathologies that can develop when stress responses are excessive or prolonged. It is clear that, in adults, the sex of an individual can influence the cortisol response to stress in a stressor specific manner. Nevertheless, the stage of development at which these sex differences emerge is unknown. We tested the hypothesis that there are sex differences in the cortisol response to tail docking and ACTH in lambs of 1 and 8 weeks of age. We also established cortisol responses in males when tail docking was imposed alone and in combination with castration at these ages. In experiment 1, 1 and 8 week old male and female lambs were subjected to sham handling, tail docking or, in males, a combination of tail docking and castration. In experiment 2, we administered ACTH (1.0 IU/kg) to male and female lambs at 1 and 8 weeks of age. There were significant cortisol responses to all treatments at both ages. Sex differences in the cortisol responses to tail docking and ACTH developed between 1 and 8 weeks of age, with females having greater responses than males. The data suggest that the mechanism for the sex difference in response to tail docking may involve the adrenal glands. At both ages, in males, the cortisol response to the combined treatment of tail docking and castration was significantly greater than that for tail docking alone.

Expression of the disintegrin metalloprotease ADAM-10 in prostate cancer and its regulation by dihydrotestosterone, insulin like growth factor -1 and epidermal growth factor in the prostate cell model LNCaP

Purpose: The disintegrin metalloprotease ADAM-10 is a multidomain metalloprotease that is potentially significant in tumor progression due to its extracellular matrix-degrading properties. Previously, ADAM-10 mRNA was detected in prostate cancer (PCa) cell lines; however, the presence of ADAM-10 protein and its cellular localization, regulation, and role have yet to be described. We hypothesized that ADAM-10 mRNA and protein may be regulated by growth factors such as 5α-dihydrotestosterone, insulin-like growth factor I, and epidermal growth factor, known modulators of PCa cell growth and invasion.

Experimental Design: ADAM-10 expression was analyzed by in situ hybridization and immunohistochemistry in prostate tissues obtained from 23 patients with prostate disease. ADAM-10 regulation was assessed using quantitative reverse transcription-PCR and Western blot analysis in the PCa cell line LNCaP.

Results: ADAM-10 expression was localized to the secretory cells of prostate glands, with additional basal cell expression in benign glands. ADAM-10 protein was predominantly membrane bound in benign glands but showed marked nuclear localization in cancer glands. By Western blot, the 100-kDa proform and the 60-kDa active form of ADAM-10 were synergistically up-regulated in LNCaP cells treated with insulin-like growth factor I plus 5α-dihydrotestosterone. Epidermal growth factor also up-regulated both ADAM-10 mRNA and protein.

Conclusions: This study describes for the first time the expression, regulation, and cellular localization of ADAM-10 protein in PCa. The regulation and membrane localization of ADAM-10 support our hypothesis that ADAM-10 has a role in extracellular matrix maintenance and cell invasion, although the potential role of nuclear ADAM-10 is not yet known.

Microscopic modifications of the female reproductive tissues of Mustelus antarcticus

The ovarian follicles and oviducal glands have structural organisations similar to other chondrichthyans. Sperm are stored in the oviducal gland of all maturing and mature animals throughout the year and throughout pregnancy. Microscopic features of the uterine epithelium suggest nutrients are supplied to developing embryos without placenta formation.

Lactoferrin and cancer in different cancer models

Lactoferrin (Lf) is a multifunctional protein and an essential element of innate immunity. Cancer is a major killer in today's world accounting for around 13% of all deaths according to the World Health Organisation (W.H.O.). The five most common forms of cancer include lung, colorectal, stomach, liver and breast cancer. Lactoferrin is a natural forming iron-binding glycoprotein with antibacterial, antioxidant and anti-carcinogenic effects. It is produced in exocrine glands and is secreted in many external fluids as a first line of defence. Lactoferrin also has the capacity to induce apoptosis and inhibit proliferation in cancer cells as well as restore white and red blood cell levels after chemotherapy. This review focuses on the therapeutic effect bovine sourced lactoferrin has on various forms of cancer in various models. It also focuses on the benefits of 3D in vitro cell culture. 3D cell culture has vast advantages over 2D models including demonstration of realistic therapeutic results and heightened resistance that 2D models fail to display.

Source of Bet v 1 loaded inhalable particles from birch revealed

Allergenic proteins present in pollen grains, when inhaled, interact with the airways to cause an attack of asthma in susceptible humans. In one system, grass pollen grains rupture osmotically in rainfall, releasing allergen-containing inhalable particles into the atmosphere. In contrast, birch tree pollen grains do not rupture under these conditions, yet the major allergen, Bet v 1, has been detected in the atmosphere in inhalable particles of unknown origin. It is possible that Bet v 1 may diffuse from intact settled pollen grains and the allergenic material may again become airborne, interacting with settled fine particles from other sources prior to resuspension. This study investigates the mechanism for the release of birch pollen allergen-containing inhalable particles from pollen grains. We propose the hypothesis that (1) airborne birch pollen grains settle on nearby leaf surfaces; (2) then, following light rainfall, the grains germinate and, (3) later, pollen tubes burst, releasing inhalable particles carrying Bet v 1 into the atmospheric aerosol.   We used microscopic analyses of pollen behaviour following anther opening, a Burkard volumetric trap for pollen counts and a high volume air sampler with a two-stage cascade impactor for quantitative immunochemical analyses of Bet v 1. On dry days of high birch pollen count (48 grains/m3, 1.5 ng/m3 of Bet v 1), we found that the surfaces of birch leaves became coated with pollen. This ”pollen rain” is a source of secondary emission of allergens into the atmosphere. We observed that following light rainfall (<1 mm per day), about 80% of the birch pollen grains germinated, producing pollen tubes, especially in the sticky surface secretions of leaf glands. These pollen tubes may grow up to 300 μm in length prior to rupturing, each releasing about 400 starch granules coated with allergen molecules that may, after drying, be dispersed into the aerosol. On these days following light rainfall, the highest atmospheric levels of Bet v 1 (1.18 ng/m3) are associated with inhalable particles. Following heavy rainfall, both pollen and inhalable particles are washed from the atmosphere. Immunoprinting studies show that Bet v 1 is associated with starch granules rather than the smaller orbicules. Bet v 1 is present in the atmosphere in large particles, i.e. in particular pollen grains and in inhalable particles, i.e. in particular starch granules.

A glycosyl hydrolase family 16 gene is responsible for the endogenous production of β-1,3-glucanases within decapod crustaceans

To identify the gene responsible for the production of a β-1,3-glucanase (laminarinase) within crustacea, a glycosyl hydrolase family 16 (GHF16) gene was sequenced from the midgut glands of the gecarcinid land crab, Gecarcoidea natalis and the freshwater crayfish, Cherax destructor. An open reading frame of 1098bp for G. natalis and 1095bp for C. destructor was sequenced from cDNA. For G. natalis and C. destructor respectively, this encoded putative proteins of 365 and 364 amino acids with molecular masses of 41.4 and 41.5kDa. mRNA for an identical GHF16 protein was also expressed in the haemolymph of C. destructor. These putative proteins contained binding and catalytic domains that are characteristic of a β-1,3-glucanase from glycosyl hydrolase family 16. The amino acid sequences of two short 8-9 amino acid residue peptides from a previously purified β-1,3-glucanase from G. natalis matched exactly that of the putative protein sequence. This plus the molecular masses of the putative proteins matching that of the purified proteins strongly suggests that the sequences obtained encode for a catalytically active β-1,3-glucanase. A glycosyl hydrolase family 16 cDNA was also partially sequenced from the midgut glands of other amphibious (Mictyrisplatycheles and Paragrapsus laevis) and terrestrial decapod species (Coenobita rugosus, Coenobita perlatus, Coenobita brevimanus and Birgus latro) to confirm that the gene is widely expressed within this group. There are three possible hypothesised functions and thus evolutionary routes for the β-1,3-glucanase: 1) a digestive enzyme which hydrolyses β-1,3-glucans, 2) an enzyme which cleaves β-1,3-glycosidic bonds within cell walls to release cell contents or 3) an immune protein which can hydrolyse the cell walls of potentially pathogenic micro-organisms.

The orexinergic system in rainbow trout Oncorhynchus mykiss and its regulation by dietary lipids

In this study, we report the distribution of orexin A (OXA), orexin B (OXB), and orexin receptor (OX2R) immunoreactive (ir) cells in the hypothalamus and gastrointestinal tract of Oncorhynchus mykiss fed diets with different dietary fatty acid compositions. Trout were fed five iso-energetic experimental diets containing fish oil, or one of four different vegetable oils (olive, sunflower, linseed, and palm oils) as the added dietary lipid source for 12 weeks. OXA, OXB, and OX2R immunoreactive neurons and nervous fibers were identified in the lateral and ventro-medial hypothalamus. OXA, OXB, and OX2R ir cells were found in the mucosa and glands of the stomach and in the mucosa of both the pyloric cecae and intestine. OX2R ir cells were localized in the mucosa layer of both the pyloric cecae and intestine. These immunohistochemical (IHC) results were confirmed via Western blotting. Antibodies against preproorexin (PPO) crossreacted with a band of ∼16 kDa in the hypothalamus, stomach, pyloric cecae, and intestine. Antibodies against OX2R crossreacted with a band of ∼38 kDa in the hypothalamus, pyloric cecae, and intestine. The presence and distribution of OXA, OXB, and OX2R ir cells in the hypothalamus and gastrointestinal tract did not appear to be affected by dietary oils. The presence of orexin system immunoreactive cells in the stomach, pyloric cecae, and intestine of rainbow trout, but not in the enteric nervous system, could suggest a possible role of these peptides as signaling of gastric emptying or endocrine modulation, implying a main local action played by orexins.

Estudo microscópico do reparo ósseo na mandíbula de ratos submetida a ostectomias a fresa cirúrgica e laser de Er:YAG

Proposição: avaliar histologicamente o reparo ósseo, especialmente a velocidade de cicatrização, após ostectomias a fresa cirúrgica e a laser de Er:YAG, sem contato, em diferentes intensidades de energia, in vivo. Materiais e método: 20 ratos (Novergicus Cepa Wistar), divididos em cinco grupos de quatro animais, foram submetidos a ostectomias da cortical óssea do corpo mandibular a fresa cirúrgica e a laser de Er:YAG (400 mJ/6 Hz), sem contato, no lado direito; no lado esquerdo foram realizadas ostectomias a laser de Er:YAG nas intensidades de 350 mJ/6 Hz e 300 mJ/6 Hz, sem contato. O laser foi aplicado sob irrigação constante. Foi utilizada matriz metálica para padronização das cavidades. Os tempos cirúrgicos foram sete, 14, 45, 60 e 90 dias pós-operatórios, e os espécimens analisados ao microscópio óptico. Resultados: as ostectomias a fresa cirúrgica apresentaram reparo ósseo a partir do endósteo cortical e do trabeculado remanescente. Aos 45 dias, observou-se o restabelecimento cortical, e após remodelação óssea. O reparo ósseo após irradiação a laser apresentou neoformação óssea a partir da superfície externa e endósteo corticais. Áreas de dano térmico foram verificadas nas três condições de irradiação, limitando-se a superfície. Estas áreas não foram mais evidenciadas aos 60 dias pós-operatórios. Neste período e adiante, verificou-se remodelação óssea. Conclusão: o reparo ósseo após ostectomias a laser de Er:YAG ocorreu através de corredores de cicatrização. O reparo ósseo após ostectomias a fresa cirúrgica tende a forma centrífuga. Já o reparo ósseo após irradiação a laser de Er:YAG tende a forma centrípeta. A velocidade de reparo foi maior nas ostectomias a fresa cirúrgica do que nas ostectomias a laser. Aos 90 dias, verificou-se reparo ósseo comparativamente homogêneo nas quatro condições propostas.

Avaliação radiográfica e histológica do efeito de osso alógeno liofilizado enxertado em área dentada em crescimento : estudo experimental em ratos

Proposição: avaliar radiograficamente e histologicamente o comportamento do incisivo inferior de rato frente à realização de uma solução de continuidade em sua porção radicular mediana quanto ao seu trajeto de erupção e vitalidade pulpar; a capacidade do espaço alveolar como leito ósseo para estudo de enxertias; o comportamento do enxerto ósseo liofilizado quanto à integração e cicatrização em relação ao processo físico de compressão provocado por uma força dinâmica resultante da erupção dentária. Materiais e Métodos: estudo experimental in vivo, com amostragem selecionada de forma aleatória, randomizada, com um grupo experimento e outro controle. Constou de 21 ratos, da espécie Rattus novergicus albinus, cepa Wistar, machos, subdivididos em três grupos, correspondendo aos tempos de sete, 14 e 45 dias. Em cada grupo cinco animais foram experimento e dois animais foram controle. Em cada animal foi removido, cirurgicamente, o segmento medial do incisivo inferior direito. Entretanto, nos animais experimento foram realizados enxertos de osso alógeno liofilizado nos 2,0mm distais do total da cavidade alveolar cirurgicamente obtida. Resultados: aos sete dias observou-se a continuada erupção do segmento proximal e início da atresia do conduto radicular, em ambos os grupos avaliados e início da integração do enxerto ósseo no grupo experimento. Aos 14 dias seguem as mesmas observações descritas aos sete dias com progressão da incorporação do enxerto ósseo e atresia radicular. Aos 45 dias o segmento dentário distal ultrapassou a área do enxerto sendo desviado por este para vestibular enquanto no grupo controle o elemento dentário segue o seu trajeto eruptivo obedecendo à anatomia do corpo mandibular. A atresia pulpar é observada quase na totalidade do conduto radicular. . Conclusão: Após a remoção do segmento medial da raiz do incisivo inferior do rato concluímos que: o incisivo inferior do rato, mesmo submetido à odontossecção em seu segmento dentário proximal segue um processo de crescimento e erupção; o tecido pulpar, contido no segmento proximal mantém sua vitalidade, reagindo na forma de cicatrização dentinária compatível com o dente humano; o enxerto ósseo alógeno liofilizado evolui favoravelmente no processo de incorporação a partir de um leito receptor criado no alvéolo dentário e a dinâmica da erupção dentária pode criar força em padrão fisiológico para testar a resistência e estabilidade do enxerto ósseo cicatrizado.

Metodologia biônica em dobradiça de móveis

A conscientização das indústrias, em especial o Setor Moveleiro, em relação ao meio ambiente, vem impulsionando as mesmas para o desenvolvimento de produtos com inovações sustentáveis. Dentro deste contexto o presente trabalho teve como objetivo estudar a biônica como ferramenta de trabalho de ecodesign, originando desenvolvimento sustentável na produção de produtos da Indústria Moveleira, em particular dobradiças (elementos de abertura e fechamento de portas em móveis). Utilizou-se biônica, que se caracteriza na procura de modelos na natureza que passaram por um processo evolutivo e seletivo de suas formas e funções. A metodologia da biônica foi aplicada na análise de dobradiças de abertura e fechamento de portas de móveis já existentes no mercado consumidor, em analogia com modelos da natureza, como estrutura craniana e mandibular de cobras e estrutura de patas (pereiópodos) de crustáceos. Este estudo resultou no desenvolvimento de um projeto conceitual de dobradiça com menos materiais e menor número de peças, com viabilidade técnica baseado nos conceitos de ecodesign e sustentabilidade.

Avaliação da saúde bucal e anomalias dentárias em pacientes tratados com leucemia na infância e adolescência

Objetivo: o objetivo deste estudo foi avaliar as condições de saúde bucal e a ocorrência de anomalias dentárias em crianças tratadas para leucemia linfoblástica aguda (LLA) no Serviço de Oncologia Pediátrica (SOP) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), comparadas com um grupo crianças saudáveis. Amostra: foram selecionadas 56 crianças com diagnóstico de LLA e analisadas as presenças de anomalias dentárias e os índices CPO-D (cariado, perdido, obturado-dente), IPV (índice de placa visível), ISG (índice de sangramento gengival) e fluxo salivar. As crianças tratadas apresentaram uma média de idade, na época do diagnóstico da LLA, de 5,3 ± 2,6, e 11,8 ± 4,2 na avaliação, sendo 32 masculinos e 24 femininos. Os pacientes tratados para LLA foram divididos em três grupos: crianças tratadas somente com quimioterapia, com quimio e radioterapia, e com quimio, radio e transplante de medula óssea. Resultados: os resultados revelaram 80,4% de anomalias dentárias nas crianças tratadas, ou seja, 45 destas apresentaram pelo menos uma alteração, e o grupo de pacientes tratados com quimio, radio e submetidos ao transplante de medula óssea foi o que revelou a maior média de anormalidades dentárias por indivíduo (15,37 ± 15,03), não ocorrendo diferença estatística entre os gêneros. As crianças tratadas para LLA obtiveram CPO-D de 1,9 ± 4,0, ISG de 26,5%, IPV de 72,0%, e índice de fluxo salivar médio de 0,19 mL/min criança. Já o grupo de crianças sadias apresentou CPO-D de 1,52 ± 3,5, ISG de 11,1%, IPV de 53,8% e índice de fluxo salivar médio de 0,27 mL/min. Conclusão: o tratamento para a cura da LLA provoca um aumento significativo no número de anomalias dentárias, sendo mais freqüente nos pacientes menores de cinco anos de idade, principalmente nos pacientes submetidos a quimio e radioterapia associadas ao transplante de medula óssea, o que requer, por parte do cirurgião-dentista, intervenções clínicas diferenciadas e cuidadosas nestes pacientes, tendo-se em vista também os índices aumentados de ISG e IPV. As alterações sofridas pelas glândulas salivares durante o tratamento não são permanentes sob o aspecto do fluxo salivar, que retorna à normalidade. A orientação e o acompanhamento adequados destes pacientes por parte da equipe de saúde bucal podem mantê-los com o índice de CPO-D dentro dos padrões preconizados pela Organização Mundial de Saúde.

Expressão gênica de bcl2, receptor de estradiol e receptores de progesterona A e B em endométrio eutópico e ectópico de pacientes inférteis sem e com endometriose

A endometriose caracteriza-se pela presença de tecido endometriótico – glândulas e estroma – fora da cavidade uterina. A doença acomete superfícies peritoniais da pélvis, ovários e septo rectovaginal, sendo mais comum a endometriose pélvica. Embora os dados sobre a prevalência exata de endometriose sejam incertos, as evidências indicam uma prevalência em torno de 5 a 10% das mulheres em idade reprodutiva. Dor, dismenorréia, dispareunia e infertilidade são sintomas freqüentes da doença. Além de apresentar dependência aos hormônios sexuais, a endometriose está associada a um conjunto de desordens de diferentes etiologias, sendo considerada uma doença multifatorial de caráter genético e imune. Neste sentido, a carência de respostas imunológicas adequadas, aliada a um provável desequilíbrio entre os processos de proliferação e apoptose celular, pode ter um papel importante na instalação e manutenção das lesões endometrióticas. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a expressão de genes relacionados aos processos de proliferação e diferenciação celular em implantes endometrióticos e endométrio eutópico de mulheres inférteis sem e com endometriose, através da análise semiquantitativa por RT-PCR. Foram estudadas 34 pacientes consultando por infertilidade e submetidas à laparoscopia diagnóstica. Quinze pacientes (31,7 ± 1,5 anos) apresentavam endometriose e 19 (32,9 ± 0,9 anos) foram consideradas controles inférteis sem endometriose. Os dois grupos apresentaram IMC e SHBG similares. As biópsias de endométrio foram realizadas, em fase folicular, nas pacientes do grupo controle (C) e nas pacientes com endometriose (endométrio eutópico (EUT) e ectópico (ECT)). A presença do mRNA para os receptores de estrogênio e progesterona detectada nos 3 grupos estudados, sustenta a existência de sensibilidade tecidual local aos hormônios sexuais. Nas condições experimentais do presente estudo não foi observada diferença estatística na expressão gênica de bcl2 entre os grupos. A expressão do gene do ER endometrial também foi similar entre os grupos controle, eutópico e ectópico. Contudo, o endométrio ectópico apresentou níveis de mRNA mais elevados para PR-A (0,84  0,02 UA) em relação aos grupos controle e eutópico (0,60  0,04 UA e 0,63  0,04 UA; p < 0,05). A expressão gênica do PR-B não foi estatisticamente diferente entre os grupos do presente trabalho. Porém, houve forte correlação negativa entre a expressão dos genes bcl2 e PR-B nas amostras de endométrio sem e com endometriose (r = - 0,795 e p = 0,018), sugerindo que um papel anti-proliferativo do PR-B possa ser operativo neste modelo de estudo.