Report of the EPA peer review workshop on alpha 2u-globulin : association with renal toxicity and neoplasia in the male rat /

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Sexual behavior: Ultrasonic postejaculatory song of the male rat

During the refractory period that follows ejaculation, the male rat regularly emits 22-kilohertz vocalizations. These cease after about three-fourths of the total period has elapsed, and this corresponds to an "absolute refractory period" during which the male cannot spontaneously initiate copulation. Similar 22-kilohertz vocalizations occur in other social contexts, and in general they appear to be desist-contact signals.

The role of interleukin-1beta on the expression of nestin in cardiac neural stem cells following myocardial infarction

Le mécanisme biologique responsable pour l’augmentation de l’expression de la protéine nestin dans les cellules souches neurales (CSN) du cœur après un infarctus du myocarde (IM) demeure inconnu. Des études antérieures ont démontré que le traitement au dexamethasone, un glucocorticoïde aux propriétés anti-inflammatoires, abolit la régulation positive de nestin après un IM. Ceci suggère un lien avec la réponse inflammatoire. Nous avons vérifié dans cette étude l’hypothèse que la cytokine inflammatoire interleukin-1beta (IL-1beta) peut modifier le phénotype de cellules souches neurales. Le deuxième objectif de l’étude fut d’établir l’impact, suivant un IM, de l’inhibition de la signalisation de IL-1beta sur la fonction et la guérison cardiaque. Suite à une ligature complète de l’artère coronaire du rat mâle, le dysfonctionnement contractile du ventricule gauche fut associé à une régulation positive de la protéine nestin dans le myocarde non-infarci. Le traitement avec Xoma 052 (1 mg/kg), un anticorps anti-IL-1beta, 24h, 7 et 14 jours après un évènement ischémique, eu aucun effet sur la taille de l’infarctus ou la contractilité du ventricule gauche. De plus, le traitement avec Xoma 052 après un IM n’a pu supprimer l’augmentation de l’expression de nestin et Bcl-2 malgré une réduction modeste du niveau de la protéine Bax. Pour déterminer directement le rôle de la réponse inflammatoire en l’absence d’ischémie, nous avons injecté des rats mâles avec du LPS (10mg/kg, 18hrs). Dans le coeur du rat-LPS, nous avons noté une augmentation significative du niveau d’ARNm de IL-1beta et de l’expression de la protéine nestin. Le prétraitement avec 10mg/kg de Xoma 052 a aboli l’augmentation de l’expression de nestin dans le coeur des rats-LPS. Ces observations indiquent que les cellules souches neurales pourraient représenter une cible potentielle de l’IL-1beta.

Les cellules endothéliales peuvent acquérir un phénotype mésenchymateux associé avec l’expression de la protéine nestine dans un modèle d’hypertrophie cardiaque et de fibrose réactive

L’hypertrophie cardiaque représente la réponse primaire du cœur dans le but d’améliorer la fonction cardiaque qui est compromise suite à un accident ischémique ou une surcharge hémodynamique. Cependant, l’hypertrophie cardiaque a pour conséquence pathologique la fibrose réactive, qui est caractérisée par la synthèse incontrôlée et le dépôt du collagène par les myofibroblastes. Ainsi, l’accumulation accrue du collagène dans le cœur hypertrophié mène à l’augmentation de la rigidité cardiaque et la détérioration progressive de la fonction contractile du cœur. Plusieurs études ont démontré que la protéine nestine, appartenant à la famille des filaments intermédiaires, est ré-exprimée dans les myofibroblastes durant la fibrose réparative et est impliquée dans la prolifération cellulaire. Basée sur ces observations, cette étude teste l’hypothèse selon laquelle nestine est induite dans les myofibroblastes suivant le développement de la fibrose réactive dans le cœur des rats ayant subi une constriction aortique supra-rénale. Deux semaines suivant une constriction aortique supra-rénale chez le rat, un patron d’hypertrophie concentrique cardiaque a été observé et associé avec une réponse de fibrose réactive caractérisée par le dépôt accru de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire de nombreux vaisseaux sanguins cardiaques. De plus, les niveaux de la protéine nestine sont augmentés significativement dans les cœurs des rats hypertrophiés, et ce, de façon corrélative avec la pression artérielle moyenne et la pression systolique du ventricule gauche. Les techniques d’immunofluorescences ont révélé une apparition accrue des cellules immunoréactives à nestine, qui présentent un phénotype mésenchymateux caractérisé par la co-expression de collagène dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire des cœurs hypertrophiés. Ces données suggèrent que les fibroblastes résidents peuvent exprimer la protéine nestine ou que l’expression de nestine est induite en réponse aux facteurs pro-fibrotiques impliqués dans la fibrose réactive. En effet, l’exposition des myofibroblastes normaux et des myofibroblastes isolés des cœurs hypertrophiés à l’AII, TGF-B1 et EGF augmente significativement l’expression de la protéine nestine, tandis que l’expression de l’α-SMA demeure inchangée. De plus, de manière prédominante dans le cœur hypertrophié, des cellules non-vasculaires CD31(+) ont été détectées dans le tissu interstitiel et la région péri-vasculaire. Ces cellules co-expriment nestine et collagène suggérant une transition des cellules endothéliales vers un phénotype mésenchymateux. Finalement, la protéine nestine, sous sa forme filamenteuse, a été détectée dans les cellules endothéliales de l’artère coronaire humaine et leur exposition au TGF-B1, induit l’expression de collagène. En revanche, l’expression de collagène a été détectée dans les cellules microvasculaires de rats CD31(+), alors que l’expression de nestine est absente. En réponse aux traitements de TGF-B1 et EGF, l’expression de nestine, sous sa forme non-filamenteuse, est détectée dans les cellules microvasculaires de rats. Collectivement, ces données supportent la prémisse selon laquelle la réponse de fibrose réactive dans les cœurs hypertrophiés, suite à une constriction aortique supra-rénale, est attribuée en partie à l’augmentation de l’apparition des cellules mésenchymateuses positives à l’expression de nestine qui proviennent des fibroblastes résidents du ventricule. De plus, les données in vivo et in vitro suggèrent que les cellules endothéliales déplacées représentent une source additionnelle des cellules mésenchymateuses nestine(+) dans le cœur hypertrophié et contribuent au développement de la fibrose réactive. Cibler la protéine nestine peut représenter une approche thérapeutique afin d’atténuer la réponse de fibrose réactive indépendamment de l’origine des cellules mésenchymateuses.

Structural alterations in adult rat carotid bodies exposed to hyperbaric oxygenation

Inhibition of carotid body (CB) function is the main mechanism involved in the attenuation of respiratory drive observed during hyperoxia However, only a few studies at 5 0 atmospheres absolutes (ATA) have analyzed carotid body structure or function in hyperbaric oxygenation (HBO(2)) situations We hypothesized that rats will present CB structural alterations when exposed to different lower hyperbaric oxygen doses enough to alter their chemosensory response to hypoxia Methods - Twenty-one adult male Wistar rats, divided into three groups, were maintained in room air or exposed to O(2) at 2 4 or 3 0 ATA for six hours Histological, ultrastructural and immunohistochemical analyses for neuronal nitric oxide synthase (nNOS) and F2-isoprostane were performed in the excised CBs Results - Histological analyses revealed signs of intracellular edema in animals exposed to both conditions, but this was more marked in the 3 0 ATA group, which showed ultrastructural alterations at the mitochondrial level There was a significant increase in the volume density of intraglomic-congested capillaries in the 3 0 ATA group associated with an arteriolar vasoconstriction In the 2 4 ATA group, there was a relative increase of glomic light cells and a decrease of glomic progenitor cells Additionally, there was a stronger immunoreactivity for F2-isoprostane in the 3 0 ATA O(2)-exposed carotid bodies The glomic cells stained positive for nNOS, but no difference was observed between the groups Our results show that high 02 exposures may induce structural alterations in glomic cells with signs of lipid peroxidation We further suggest that deviation of blood flow toward intraglomic capillaries occurs in hyperbaric hyperoxia

Chronic effect of antidopaminergic drugs or estrogen on male Wistar rat lactotrophs and somatotrophs

The aim of the present study was to evaluate the effect of antidopaminergic agents on the somatotrophs in the presence of hyperprolactinemia. Adult male Wistar rats were divided into 6 groups: a control group and five groups chronically treated (60 days) with haloperidol, fluphenazine, sulpiride, metoclopramide or estrogen. Somatotrophs and lactotrophs were identified by immunohistochemistry and the data are reported as percent of total anterior pituitary cells counted. The drugs significantly increased the percentage of lactotrophs: control (mean ± SD) 21.3 ± 4.4, haloperidol 27.8 ± 2.2, fluphenazine 34.5 ± 3.6, sulpiride 32.7 ± 3.5, metoclopramide 33.4 ± 5.5 and estrogen 42.4 ± 2.8. A significant reduction in somatotrophs was observed in animals treated with haloperidol (23.1 ± 3.0), fluphenazine (22.1 ± 1.1) and metoclopramide (24.2 ± 3.0) compared to control (27.3 ± 3.8), whereas no difference was observed in the groups treated with sulpiride (25.0 ± 2.2) and estrogen (27.1 ± 2.8). In the groups in which a reduction occurred, this may have simply been due to dilution, secondary to lactotroph hyperplasia. In view of the duplication of the percentage of prolactin-secreting cells, when estrogen was applied, the absence of a reduction in the percent of somatotrophs suggests a replication effect on this cell population. These data provide additional information about the direct or indirect effect of drugs which, in addition to interfering with the dopaminergic system, may act on other pituitary cells as well as on the lactotrophs.

Regulation of antioxidant enzyme activities in male and female rat macrophages by sex steroids

Human and animal immune functions present sex dimorphism that seems to be mainly regulated by sex hormones. In the present study, the activities of the antioxidant enzymes total superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase (GSH-Px) were measured in intraperitoneal resident macrophages from adult male and female rats. In addition to comparing males and females, we also examined the regulation of these enzyme activities in macrophages by sex steroids. GSH-Px activity did not differ between male and female macrophages. However, both total SOD and CAT activities were markedly higher in females than in males (83 and 180%). Removal of the gonads in both males and females (comparison between castrated groups) increased the difference in SOD activity from 83 to 138% and reduced the difference in CAT activity from 180 to 86%. Castration and testosterone administration did not significantly modify the activities of the antioxidant enzymes in male macrophages. Ovariectomy did not affect SOD or GSH-Px activity but markedly reduced (48%) CAT activity. This latter change was fully reversed by estrogen administration, whereas progesterone had a smaller effect. These results led us to conclude that differences in the SOD and CAT activities may partially explain some of the differences in immune function reported for males and females. Also, estrogen is a potent regulator of CAT in macrophages and therefore this enzyme activity in macrophages may vary considerably during the menstrual cycle.

Fertility of male adult rats submitted to forced swimming stress

We investigated whether stress interferes with fertility during adulthood. Male Wistar rats (weighing 220 g in the beginning of the experiment) were forced to swim for 3 min in water at 32ºC daily for 15 days. Stress was assessed by the hot-plate test after the last stressing session. To assess fertility, control and stressed males (N = 15 per group) were mated with sexually mature normal females. Males were sacrificed after copulation. Stress caused by forced swimming was demonstrated by a significant increase in the latency of the pain response in the hot-plate test (14.6 ± 1.25 s for control males vs 26.0 ± 1.53 s for stressed males, P = 0.0004). No changes were observed in body weight, testicular weight, seminal vesicle weight, ventral prostate weight or gross histological features of the testes of stressed males. Similarly, no changes were observed in fertility rate, measured by counting live fetuses in the uterus of normal females mated with control and stressed males; no dead or incompletely developed fetuses were observed in the uterus of either group. In contrast, there was a statistically significant decrease in spermatid production demonstrated by histometric evaluation (154.96 ± 5.41 vs 127.02 ± 3.95 spermatids per tubular section for control and stressed rats, respectively, P = 0.001). These data demonstrate that 15 days of forced swimming stress applied to adult male rats did not impair fertility, but significantly decreased spermatid production. This suggests that the effect of stress on fertility should not be assessed before at least the time required for one cycle of spermatogenesis.

Sympathetic Stimulation and Hypertension in the Pyridoxine-Deficient Adult Rat

Pyridoxal phosphate is the coenzyme of various decarboxylases involved in the formation of monoamine neurotransmitters such as y-aminobutyric acid , serotonin , dopamine, and norepinephrine . Adult male Sprague-Dawley rats placed on a pyridoxine -deficient diet for 8 weeks showed significant hypertension compared with pyridoxine -supplemented controls . Hypothalamic contents of pyridoxal phosphate , y-aminobutyric acid, and serotonin in the pyridoxine - deficient rats were significantly lower than those in pyridoxine -supplemented controls . Hypertension was associated with sympathetic stimulation . Treatment of pyridoxine-deficient rats with a single dose of pyridoxine (10 mg/kg body weight) reversed the blood pressure to normal levels within 24 hours, with concomitant restorations of hypothalamic serotonin and y-aminobutyric acid as well as the return of plasma norepinephrine and epinephrine to normal levels . Also, pyridoxine treatment reversed the hypothalamic hypothyroidism observed in pyridoxine -deficient rats . These results indicate an association between pyridoxine deficiency and sympathetic stimulation leading to hypertension.