Animal models for genetic neuromuscular diseases

The neuromuscular disorders are a heterogeneous group of genetic diseases, caused by mutations in genes coding sarcolemmal, sarcomeric, and citosolic muscle proteins. Deficiencies or loss of function of these proteins leads to variable degree of progressive loss of motor ability. Several animal models, manifesting phenotypes observed in neuromuscular diseases, have been identified in nature or generated in laboratory. These models generally present physiological alterations observed in human patients and can be used as important tools for genetic, clinic, and histopathological studies. The mdx mouse is the most widely used animal model for Duchenne muscular dystrophy (DMD). Although it is a good genetic and biochemical model, presenting total deficiency of the protein dystrophin in the muscle, this mouse is not useful for clinical trials because of its very mild phenotype. The canine golden retriever MD model represents a more clinically similar model of DMD due to its larger size and significant muscle weakness. Autosomal recessive limb-girdle MD forms models include the SJL/J mice, which develop a spontaneous myopathy resulting from a mutation in the Dysferlin gene, being a model for LGMD2B. For the human sarcoglycanopahties (SG), the BIO14.6 hamster is the spontaneous animal model for delta-SG deficiency, whereas some canine models with deficiency of SG proteins have also been identified. More recently, using the homologous recombination technique in embryonic stem cell, several mouse models have been developed with null mutations in each one of the four SG genes. All sarcoglycan-null animals display a progressive muscular dystrophy of variable severity and share the property of a significant secondary reduction in the expression of the other members of the sarcoglycan subcomplex and other components of the Dystrophin-glycoprotein complex. Mouse models for congenital MD include the dy/dy (dystrophia-muscularis) mouse and the allelic mutant dy(2J)/dy(2J) mouse, both presenting significant reduction of alpha 2-laminin in the muscle and a severe phenotype. The myodystrophy mouse (Large(myd)) harbors a mutation in the glycosyltransferase Large, which leads to altered glycosylation of alpha-DG, and also a severe phenotype. Other informative models for muscle proteins include the knockout mouse for myostatin, which demonstrated that this protein is a negative regulator of muscle growth. Additionally, the stress syndrome in pigs, caused by mutations in the porcine RYR1 gene, helped to localize the gene causing malignant hypertermia and Central Core myopathy in humans. The study of animal models for genetic diseases, in spite of the existence of differences in some phenotypes, can provide important clues to the understanding of the pathogenesis of these disorders and are also very valuable for testing strategies for therapeutic approaches.

Celecoxib prevents tumor growth in an animal model by a COX-2 independent mechanism

Nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs) have been shown to reduce cell growth in several tumors. Among these possible antineoplastic drugs are cyclooxygenase-2 (COX-2)-selective drugs, such as celecoxib, in which antitumoral mechanisms were evaluated in rats bearing Walker-256 (W256) tumor. W256 carcinosarcoma cells were inoculated subcutaneously (10(7) cells/rat) in rats submitted to treatment with celecoxib (25 mg kg(-1)) or vehicle for 14 days. Tumor growth, body-weight gain, and survival data were evaluated. The mechanisms, such as COX-2 expression and activity, oxidative stress, by means of enzymes and lipoperoxidation levels, and apoptosis mediators were also investigated. A reduction in tumor growth and an increased weight gain were observed. Celecoxib provided a higher incidence of survival compared with the control group. Cellular effects are probably COX-2 independent, because neither enzyme expression nor its activity, measured by tumoral PGE(2), showed significant difference between groups. It is probable that this antitumor action is dependent on an apoptotic way, which has been evaluated by the expression of the antiapoptotic protein Bcl-xL, in addition to the cellular changes observed by electronic microscopy. Celecoxib has also a possible involvement with redox homeostasis, because its administration caused significant changes in the activity of oxidative enzymes, such as catalase and superoxide dismutase. These results confirm the antitumor effects of celecoxib in W256 cancer model, contributing to elucidating its antitumoral mechanism and corroborating scientific literature about its effect on other types of cancer.

Metabolomic assessment with CE-MS of the nutraceutical effect of Cystoseira spp extracts in an animal model

There is a need of scientific evidence of claimed nutraceutical effects, but also there is a social movement towards the use of natural products and among them algae are seen as rich resources. Within this scenario, the development of methodology for rapid and reliable assessment of markers of efficiency and security of these extracts is necessary. The rat treated with streptozotocin has been proposed as the most appropriate model of systemic oxidative stress for studying antioxidant therapies. Cystoseira is a brown alga containing fucoxanthin and other carothenes whose pressure-assisted extracts were assayed to discover a possible beneficial effect on complications related to diabetes evolution in an acute but short-term model. Urine was selected as the sample and CE-TOF-MS as the analytical technique to obtain the fingerprints in a non-target metabolomic approach. Multivariate data analysis revealed a good clustering of the groups and permitted the putative assignment of compounds statistically significant in the classification. Interestingly a group of compounds associated to lysine glycation and cleavage from proteins was found to be increased in diabetic animals receiving vehicle as compared to control animals receiving vehicle (N6, N6, N6-trimethyl-L-lysine, N-methylnicotinamide, galactosylhydroxylysine, L-carnitine, N6-acetyl-N6-hydroxylysine, fructose-lysine, pipecolic acid, urocanic acid, amino-isobutanoate, formylisoglutamine. Fructoselysine significantly decreased after the treatment changing from a 24% increase to a 19% decrease. CE-MS fingerprinting of urine has provided a group of compounds different to those detected with other techniques and therefore proves the necessity of a cross-platform analysis to obtain a broad view of biological samples.

Genetic Heteroscedasticity for Domestic Animal Traits

Animal traits differ not only in mean, but also in variation around the mean. For instance, one sire’s daughter group may be very homogeneous, while another sire’s daughters are much more heterogeneous in performance. The difference in residual variance can partially be explained by genetic differences. Models for such genetic heterogeneity of environmental variance include genetic effects for the mean and residual variance, and a correlation between the genetic effects for the mean and residual variance to measure how the residual variance might vary with the mean. The aim of this thesis was to develop a method based on double hierarchical generalized linear models for estimating genetic heteroscedasticity, and to apply it on four traits in two domestic animal species; teat count and litter size in pigs, and milk production and somatic cell count in dairy cows. The method developed is fast and has been implemented in software that is widely used in animal breeding, which makes it convenient to use. It is based on an approximation of double hierarchical generalized linear models by normal distributions. When having repeated observations on individuals or genetic groups, the estimates were found to be unbiased. For the traits studied, the estimated heritability values for the mean and the residual variance, and the genetic coefficients of variation, were found in the usual ranges reported. The genetic correlation between mean and residual variance was estimated for the pig traits only, and was found to be favorable for litter size, but unfavorable for teat count.

Critical anthropomorphism and animal ethics

Anthropomorphism has long been considered a cardinal error when describing animals. Ethicists have feared the consequences of misrepresenting animals in their reasoning. Recent research within human-animal studies, however, has sophisticated the notion of anthropomorphism. It is suggested that avoiding anthropomorphism merely creates other morphisms, such as mechanomorphism. Instead of avoiding anthropomorphism, it is argued that it is a communicative strategy that should be used critically. Instances of anthropomorphism in animal ethics are analyzed in this paper. Some analogies made between people and non-human animals in present theories of animal ethics are clear instances of psychological anthropomorphism. Other analogies are implicit cases of cultural anthropomorphism. It is argued that animal ethics needs to take the wider discourse of critical anthropomorphism into account in order to sophisticate the understanding and use of anthropomorphic projections. Anthropomorphism is an efficient tool of communication, and it may be made an adequate one as well.

Efeito de diferentes fontes de gordura na dieta de vacas jersey na fase inicial de lactação

O experimento foi conduzido na Estação Experimental Terras Baixas da EMBRAPA Clima Temperado localizada em Capão do Leão – RS, de 03 de maio a 31 de setembro de 2000. Foram utilizadas oito vacas da raça Jersey, de alto mérito genético, com peso vivo médio de 420 kg, produção média de 20 kg de leite corrigida para 3,5% de gordura, na fase inicial de lactação (próximas ao pico de lactação), estabuladas em baias individuais, distribuídas em dois quadrados latinos (4 X 4), com o objetivo de avaliar o efeito de três fontes de gordura sobre a digestibilidade aparente de nutrientes, consumo de alimento, produção e composição do leite, eficiência alimentar e parâmetros sangüíneos. Foram testados quatro tratamentos: T1 (CON)- dieta sem inclusão de fonte de gordura; T2 (GP)- dieta com gordura protegida; T3 (FAIO)- dieta com farelo de arroz integral e óleo de arroz; T4 (FAIS)- dieta com farelo de arroz integral e sebo bovino. A mistura concentrada foi a base de grãos de milho moídos e farelo de soja, e como volumosos foram empregados silagem de milho e feno de alfafa.As misturas concentradas foram fornecidas três vezes ao dia separadamente dos volumosos. Os volumosos foram fornecidos à vontade, procurando-se manter a proporção de 55% em relação às misturas concentradas. A ordenha foi realizada mecanicamente duas vezes ao dia, sendo as produções somadas para a obtenção da produção diária. A interpretação estatística foi feita pela análise de variância dos valores médios de cada tratamento através do teste F. As fontes de gordura aumentaram a produção de leite (P<0,05). A gordura protegida foi mais digestível e acusou maior efeito (P<0,05) na produção de leite corrigida a 3,5% de gordura, na eficiência alimentar e nos níveis séricos de triglicerídeos e colesterol em relação à dieta controle.

Imagens, esquinas e confluências : um roteiro cinematográfico baseado no romance O Quieto animal da esquina, de João Gilberto Noll, seguido de anotações

Este ensaio pretende, de um lado, identificar e descrever os traços dominantes da literatura e das demais poéticas contemporâneas, e, de outro, relatar o processo de transposição de um texto literário – o romance O Quieto Animal da Esquina, de João Gilberto Noll – para um texto de cinema, o roteiro cinematográfico homônimo, de minha autoria. Menos uma tese acadêmica do que uma tentativa de se constituir como um objeto artístico em si mesmo – tanto em sua condição de roteiro, quanto na de uma aproximação eminentemente subjetiva, não “científica”, de um modo de expressão – este ensaio é uma proposta de discussão sobre a rarefação de limites, sobre o diálogo e a interdependência das artes.

Efeito da anoxia sobre o metabolismo de carboidratos no sistema nervoso central do caracol Megalobulimus oblongos (Gastropoda: Pulmonata)

No seu hábitat, muitos organismos, entre eles os caracóis, estão expostos a um grande número de variáveis ambientais como temperatura, umidade, fotoperiodicidade e disponibilidade de alimento. O caracol Megalobulimus oblongus é um gastrópode terrestre que, durante épocas de estiagem, costuma permanecer enterrado no solo. Com esse comportamento o animal evita a perda de água durante o período de seca, embora nessa condição (enterrado no solo) o animal tenha que enfrentar uma situação de disponibilidade de oxigênio reduzida (hipóxia). O metabolismo dos gastrópodes terrestres está baseado na utilização de carboidratos e as reservas desse polissacarídeo são depletadas durante situações de hipóxia/anoxia. Estudos sobre o metabolismo de moluscos frente a essas condições ambientais adversas, como a própria anoxia, têm sido realizados apenas em tecidos de reserva. Trabalhos relacionando o metabolismo do sistema nervoso durante essa situação são escassos. Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo estudar o metabolismo de carboidratos do sistema nervoso central do caracol Megalobulimus oblongus submetido a diferentes períodos de anoxia e recuperação aeróbia pós-anoxia. Para isso, após o período experimental foram dosadas a concentração de glicogênio e a concentração de glicose livre nos gânglios do sistema nervoso central do animal, além da concentração de glicose hemolinfática. Juntamente com essa abordagem bioquímica, foi realizado um estudo histoquímico semiquantitativo com o objetivo de verificar a atividade da forma ativa da enzima glicogênio fosforilase (GFa) nos gânglios cerebrais dos caracóis submetidos aos períodos de anoxia e recuperação. Foi verificado um aumento da concentração de glicose hemolinfática após o período inicial de 1,5h de anoxia, que se manteve elevado ao longo de todo o período anóxico. A concentração de glicogênio estava significativamente reduzida às 12h de anoxia e a concentração de glicose livre permaneceu constante ao longo de todo o período anóxico, enquanto foi observada uma redução progressiva da GFa. Não foram verificadas mudanças significativas nesses metabólitos nos animais do grupo simulação (“sham”) quando comparados ao grupo controle basal. Durante o período de recuperação aeróbia após 3h de anoxia, os valores de glicose hemolinfática foram reduzidos, retornando aos valores basais após 3h de recuperação aeróbia. A atividade GFa, reduzida durante a anoxia, também retornou aos valores do grupo controle durante a fase de recuperação. A concentração de glicose livre teve uma queda significativa no tempo de 1,5h de recuperação e existiu uma tendência à redução do glicogênio do tecido nervoso às 3h de recuperação aeróbia. A enzima GFa retornou a sua atividade basal durante o período de recuperação. Os resultados sugerem que, em função da elevada concentração de glicose hemolinfática, outros tecidos possam estar fornecendo a glicose necessária para a manutenção do tecido nervoso de Megalobulimus oblongus durante a anoxia, enquanto a redução do glicogênio do tecido nervoso verificada às 12h de anoxia deva estar relacionada ao aumento de atividade do animal durante a escotofase (o grupo 12h de anoxia foi dissecado à noite) somado ao próprio efeito da anoxia. A redução da GFa ao longo do período anóxico pode indicar uma depressão metabólica no tecido nervoso. Durante o início da fase de recuperação aeróbia pós-anoxia, a queda da concentração de glicose livre e a tendência à redução na concentração de glicogênio podem estar relacionadas ao fornecimento da energia necessária para o restabelecimento dos estoques energéticos utilizados durante às 3h iniciais de anoxia, já que a glicose hemolinfática retornou à concentração basal. Como não foi verificada qualquer redução significativa durante às 3h iniciais de anoxia nas concentrações de glicose livre e de x glicogênio nos gânglios nervosos centrais de Megalobulimus oblongus, discute-se a possibilidade de que o tecido nervoso do caracol tenha utilizado reservas de fosfogênios e ATP para satisfazer suas demandas energéticas durante as 3h iniciais de ausência de oxigênio.

Avaliação toxicológica do sulfato de condroitina sobre o desenvolvimento pré-natal de ratos wistar.

O sulfato de condroitina (SC) é um agente protetor de cartilagem usado na terapêutica das osteoartrites/osteoartroses. Considerado nutracêutico (parte de alimento que propicia benefício médico), não é regulamentado pela FDA (Food and Drug Administration) nos Estados Unidos. No Brasil a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) controla esses produtos. Na Europa, agências controladoras de medicamentos também controlam a liberação desses produtos para o comércio. O presente estudo foi realizado para avaliar a embriofeto-toxicidade potencial dessa substância. O estudo é parte de uma avaliação para verificação da segurança do SC. Para isso foi utilizado o segmento II, dos testes de toxicidade reprodutiva preconizado pelas normas da EPA (Environmental Protection Agency) e FDA. O SC nas dosagens de 200, 400 e 600 mg/kg de massa corporal foi administrado por via oral a ratas Wistar (N=14) entre os dias 6 e 15 de prenhez. Aos 21 dias de gestação (dia previsto para o parto) as fêmeas tratadas foram mortas e foi realizada histerectomia. O número de sítios de implantação, de fetos vivos e mortos, reabsorções e corpos lúteos foram registrados. Os fetos foram pesados, examinados quanto a malformações externas, e fixados em formol para posterior técnica de coloração por alizarina para avaliação esquelética. O desenvolvimento ponderal das ratas e seu consumo de água e ração também foram registrados para posterior avaliação de toxicidade materna. Não houve alteração nos índices de fertilidade e reprodutivos das mães entre os grupos. O desenvolvimento ponderal e consumos de água e ração também não foram alterados pelo tratamento com diferentes doses de SC, quando comparados com o grupo controle. Não foram encontradas alterações estatisticamente significativas (p<0,05) nos percentuais de malformações esqueléticas (200 mg/kg = 25,45%, 400 mg/kg = 19,44%, 600 mg/kg = 11,84%, controle = 12,76%). Os resultados verificados nesse trabalho permitem afirmar que o SC em doses de 200, 400 e 600 mg/kg, administrado no período de embriogênese, não é teratogênico para ratas Wistar. Também não ocorreram sinais de toxicidade materna.

Estudo sobre a eficácia da aerostasia pulmonar, em modelo animal, utilizando diferentes tipos de sutura

Resumo não disponível.

Manejo da oferta de forragem e seus efeitos na produção animal e na produtividade primária de uma pastagem natural na Depressão Central do Rio Grande do Sul

Este trabalho buscou consolidar a hipótese de que nas formações campestres nativas do Rio Grande do Sul, não só a aferta de MS, mas também a estrutura da pastagem, são determinantes do desempenho animal, e que esta estrutura pode ser manipulada através de alterações estacionais na oferta.

Relações solo-planta-animal num sistema de integração lavoura-pecuária em semeadura direta com calcário na superfície

A desfolhação e o pisoteio animal podem afetar a cobertura vegetal e alterar a dinâmica do calcário no solo. Este trabalho estudou um sistema de integração lavoura-pecuária com níveis de biomassa de pastagem e seu reflexo sobre o solo, o desenvolvimento da soja e a dinâmica da correção da acidez a partir da superfície do solo. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho, em uma pastagem de aveia preta + azevém manejada sob diferentes alturas. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro tratamentos (10, 20, 30 e 40 cm de altura de manejo) e três repetições. Utilizou-se terneiros jovens em pastejo contínuo, com lotação variável, em dois períodos de pastejo (2001 e 2002). No final do primeiro período aplicou-se 4,5 Mg ha-1 de calcário na área, implantando-se a cultura da soja. As alturas da pastagem afetaram a massa de forragem e o desempenho dos animais. Na média dos dois anos, maiores rendimentos individuais e por área foram obtidos com pastagem manejada nas alturas médias de 25 e 10 cm, respectivamente. Após o pastejo, somente no manejo a 10 cm a densidade e a macroporosidade do solo atingiram valores que podem limitar o desenvolvimento da soja na camada de 0-2,5 cm. Efeitos sobre os atributos químicos manifestaram-se até 5 cm de profundidade, cinco meses após a calagem, avançando com o tempo, independentemente da condição anterior de pastejo. A população de plantas e o rendimento da soja diminuíram com a redução da altura de manejo da pastagem. Houve equivalência de rendimento econômico entre todos os tratamentos, sendo a diminuição do rendimento de soja, em situação de alta intensidade de pastejo, compensada pelo aumento do rendimento animal por unidade de área. O rendimento de soja na área sem pastejo foi similar àquele obtido em áreas com intensidade de pastejo leve.