Testicular FasL is expressed by sperm cells

The testis is the main source of Fas ligand (FasL) mRNA in rodents; it is generally believed that this molecule, expressed on bordering somatic Sertoli cells, bestows an immune-privileged status in the testis by eliminating infiltrating inflammatory Fas-bearing leukocytes. Our results demonstrate that the attribution of testicular expression of FasL to Sertoli cells is erroneous and that FasL transcription instead occurs in meiotic and postmeiotic germ cells, whereas the protein is only displayed on mature spermatozoa. These findings point to a significant role of the Fas system in the biology of mammalian reproduction.

Long-term expression of erythropoietin in the systemic circulation of mice after intramuscular injection of a plasmid DNA vector.

Erythropoietin (Epo)-responsive anemia is a common and debilitating complication of chronic renal failure and human immunodeficiency virus infection. Current therapy for this condition involves repeated intravenous or subcutaneous injections of recombinant Epo. In this report, we describe the development of a novel muscle-based gene transfer approach that produces long-term expression of physiologically significant levels of Epo in the systemic circulation of mice. We have constructed a plasmid expression vector, pVRmEpo, that contains the murine Epo cDNA under the transcriptional control of the cytomegalovirus immediate early (CMV-IE) promoter, the CMV-IE 5' untranslated region, and intron A. A single intramuscular (i.m.) injection of as little as 10 micrograms of this plasmid into immunocompetent adult mice produced physiologically significant elevations in serum Epo levels and increased hematocrits from preinjection levels of 48 +/- 0.4% to levels of 64 +/- 3.3% 45 days after injection. Hematocrits in these animals remained elevated at greater than 60% for at least 90 days after a single i.m. injection of 10 micrograms of pVRmEpo. We observed a dose-response relationship between the amount of plasmid DNA injected and subsequent elevations in hematocrits. Mice injected once with 300 micrograms of pVRmEpo displayed 5-fold increased serum Epo levels and elevated hematocrits of 79 +/- 3.3% at 45 days after injection. The i.m. injected plasmid DNA remained localized to the site of injection as assayed by the PCR. We conclude that i.m. injection of plasmid DNA represents a viable nonviral gene transfer method for the treatment of acquired and inherited serum protein deficiencies.

Ordered tandem arrangement of chromosomes in the sperm heads of monotreme mammals.

A very old unanswered question in classical cytology is whether chromosomes are arranged randomly in sperm or whether they occupy specific positions. Even with modern methods of chromosome painting, it is difficult to resolve this question for the very condensed and almost spherical sperm head of most mammals. We have taken advantage of the unusual fibrillar sperm head of monotreme mammals (echidna and platypus) to examine the position of chromosome landmarks in a two-dimensional array. We used fluorescence and radioactive in situ hybridization to telomeric, rDNA, and unique sequences to show that chromosomes are arranged tandemly and in a defined order in the sperm nucleus.

Patterns of kinship in groups of free-living sperm whales (Physeter macrocephalus) revealed by multiple molecular genetic analyses.

Mature female sperm whales (Physeter macrocephalus) live in socially cohesive groups of 10-30, which include immature animals of both sexes, and within which there is communal care of the young. We examined kinship in such groups using analyses of microsatellite DNA, mitochondrial DNA sequence, and sex-linked markers on samples of sloughed skin collected noninvasively from animals in three groups off the coast of Ecuador. Social groups were defined through photographic identification of individuals. Each group contained about 26 members, mostly female (79%). Relatedness was greater within groups, as compared to between groups. Particular mitochondrial haplotypes were characteristic of groups, but all groups contained more than one haplotype. The data are generally consistent with each group being comprised of several matrillines from which males disperse at about the age of 6 years. There are indications of paternal relatedness among grouped individuals with different mitochondrial haplotypes, suggesting long-term associations between different matrilines.

Phenotypic variations among paternal centrosomes expressed within the zygote as disparate microtubule lengths and sperm aster organization: correlations between centrosome activity and developmental success.

This study describes a paternal effect on sperm aster size and microtubule organization during bovine fertilization. Immunocytochemistry using tubulin antibodies quantitated with confocal microscopy was used to measure the diameter of the sperm aster and assign a score (0-3) based on the degree of radial organization (0, least organized; 3, most organized). Three bulls (A-C) were chosen based on varying fertility (A, lowest fertility; C, highest fertility) as assessed by nonreturn to estrus after artificial insemination and in vitro embryonic development to the blastocyst stage. The results indicate a statistically significant bull-dependent difference in diameter of the sperm aster and in the organization of the sperm astral microtubules. Insemination from bull A resulted in an average sperm aster diameter of 101.4 microm (76.3% of oocyte diameter). This significantly differs (P < or = 0.0001) from the average sperm aster diameters produced after inseminations from bull B (78.2 microm; 60.8%) or bull C (77.9 microm; 57.8%), which themselves displayed no significant differences. The degree of radial organization of the sperm aster was also bull-dependent. Sperm asters organized by bull A-derived sperm had an average quality score of 1.8, which was higher than that of bull B (1.4; P < or = 0.0005) or bull C (1.2; P < or = 0.0001). Results with bulls B and C were also significantly different (P < or = 0.025). These results indicate that the paternally derived portion of the centrosome varies among males and that this variation affects male fertility, the outcome of early development, and, therefore, reproductive success.

Intravenous injection of soluble antigen induces thymic and peripheral T-cells apoptosis.

The mechanism by which tolerance is induced via systemic administration of high doses of aqueous antigen has been analyzed by using mice transgenic for a T-cell receptor specific for the influenza virus hemagglutinin (HA) peptide comprising amino acids 126-138. After intravenous injection of 750 (but not 75) micrograms of HA peptide, a state of hyporesponsiveness was rapidly induced. In the thymus, in situ apoptosis in the cortex and at the corticomedullary junction was responsible for a synchronous and massive deletion of CD4+ CD8+ thymocytes. In secondary lymphoid organs, HA-reactive T cells were initially activated but were hyporesponsive at the single cell level. After 3 days, however, those cells were rapidly deleted, at least partially, through an apoptotic process. Therefore, both thymic and peripheral apoptosis, in addition to T-cell receptor desensitization, contribute to high-dose tolerance.

Intracerebral injection of human immunodeficiency virus type 1 coat protein gp120 differentially affects the expression of nerve growth factor and nitric oxide synthase in the hippocampus of rat.

We have studied the neuropathological characteristics of the brain of rats receiving daily intracerebroventricular administration of freshly dissolved human immunodeficiency virus type 1 recombinant protein gp120 (100 ng per rat per day) given for up to 14 days. Histological examination of serial brain sections revealed no apparent gross damage to the cortex or hippocampus, nor did cell counting yield significant neuronal cell loss. However, the viral protein caused after 7 and 14 days of treatment DNA fragmentation in 10% of brain cortical neurons. Interestingly, reduced neuronal nitric oxide synthase (NOS) expression along with significant increases in nerve growth factor (NGF) were observed in the hippocampus, where gp120 did not cause neuronal damage. No changes in NGF and NOS expression were seen in the cortex, where cell death is likely to be of the apoptotic type. The present data demonstrate that gp120-induced cortical cell death is associated with the lack of increase of NGF in the cerebral cortex and suggest that the latter may be important for the expression of neuropathology in the rat brain. By contrast, enhanced levels of NGF may prevent or delay neuronal death in the hippocampus, where reduced NOS expression may be a reflection of a subcellular insult inflicted by the viral protein.

Sperm capacitation in humans is transient and correlates with chemotactic responsiveness to follicular factors.

In humans, only a small fraction (2-12%) of a sperm population can respond by chemoattraction to follicular factors. This recent finding led to the hypothesis that chemotaxis provides a mechanism for selective recruitment of functionally mature spermatozoa (i.e., of capacitated spermatozoa, which possess the potential to undergo the acrosome reaction and fertilize the egg). This study aimed to examine this possibility. Capacitated spermatozoa were identified by their ability to undergo the acrosome reaction upon stimulation with phorbol 12-myristate 13-acetate. Under capacitating conditions, only a small portion (2-14%) of the spermatozoa were found to be capacitated. The spermatozoa were then separated according to their chemotactic activity, which resulted in a subpopulation enriched with chemotactically responsive spermatozoa and a subpopulation depleted of such spermatozoa. The level of capacitated spermatozoa in the former was approximately 13-fold higher than that in the latter. The capacitated state was temporary (50 min < life span < 240 min), and it was synchronous with the chemotactic activity. A continuous process of replacement of capacitated/chemotactic spermatozoa within a sperm population was observed. Spermatozoa that had stopped being capacitated did not become capacitated again, which indicates that the capacitated state is acquired only once in a sperm's lifetime. A total sperm population depleted of capacitated spermatozoa stopped being chemotactic. When capacitated spermatozoa reappeared, chemotactic activity was restored. These observations suggest that spermatozoa acquire their chemotactic responsiveness as part of the capacitation process and lose this responsiveness when the capacitated state is terminated. We suggest that the role of sperm chemotaxis in sperm-egg interaction in vivo may indeed be selective recruitment of capacitated spermatozoa for fertilizing the egg.

Delayed male maturity is a cost of producing large sperm in Drosophila.

Among fruit-fly species of the genus Drosophila there is remarkable variation in sperm length, with some species producing gigantic sperm (e.g., > 10 times total male body length). These flies are also unusual in that males of some species exhibit a prolonged adult nonreproductive phase. We document sperm length, body size, and sex-specific ages of reproductive maturity for 42 species of Drosophila and, after controlling for phylogeny, test hypotheses to explain the variation in rates of sexual maturation. Results suggest that delayed male maturity is a cost of producing long sperm. A possible physiological mechanism to explain the observed relationship is discussed.

Role of the C2A domain of synaptotagmin in transmitter release as determined by specific antibody injection into the squid giant synapse preterminal.

Squid synaptotagmin (Syt) cDNA, including its open reading frame, was cloned and polyclonal antibodies were obtained in rabbits immunized with glutathione S-transferase (GST)-Syt-C2A. Binding assays indicated that the antibody, anti-Syt-C2A, recognized squid Syt and inhibited the Ca(2+)-dependent phospholipid binding to the C2A domain. This antibody, when injected into the preterminal at the squid giant synapse, blocked transmitter release in a manner similar to that previously reported for the presynaptic injection of members of the inositol high-polyphosphate series. The block was not accompanied by any change in the presynaptic action potential or the amplitude or voltage dependence of the presynaptic Ca2+ current. The postsynaptic potential was rather insensitive to repetitive presynaptic stimulation, indicating a direct effect of the antibody on the transmitter release system. Following block of transmitter release, confocal microscopical analysis of the preterminal junction injected with rhodamine-conjugated anti-Syt-C2A demonstrated fluorescent spots at the inner surface of the presynaptic plasmalemma next to the active zones. Structural analysis of the same preparations demonstrated an accumulation of synaptic vesicles corresponding in size and distribution to the fluorescent spots demonstrated confocally. Together with the finding that such antibody prevents Ca2+ binding to a specific receptor in the C2A domain, these results indicate that Ca2+ triggers transmitter release by activating the C2A domain of Syt. We conclude that the C2A domain is directly related to the fusion of synaptic vesicles that results in transmitter release.

Role of the C2B domain of synaptotagmin in vesicular release and recycling as determined by specific antibody injection into the squid giant synapse preterminal.

Synaptotagmin (Syt) is an inositol high-polyphosphate series [IHPS inositol 1,3,4,5-tetrakisphosphate (IP4), inositol 1,3,4,5,6-pentakisphosphate, and inositol 1,2,3,4,5,6-hexakisphosphate] binding synaptic vesicle protein. A polyclonal antibody against the C2B domain (anti-Syt-C2B), an IHPS binding site, was produced. The specificity of this antibody to the C2B domain was determined by comparing its ability to inhibit IP4 binding to the C2B domain with that to inhibit the Ca2+/phospholipid binding to the C2A domain. Injection of the anti-Syt-C2B IgG into the squid giant presynapse did not block synaptic release. Coinjection of IP4 and anti-Syt-C2B IgG failed to block transmitter release, while IP4 itself was a powerful synpatic release blocker. Repetitive stimulation to presynaptic fiber injected with anti-Syt-C2B IgG demonstrated a rapid decline of the postsynaptic response amplitude probably due to its block of synaptic vesicle recycling. Electron microscopy of the anti-Syt-C2B-injected presynapse showed a 90% reduction of the numbers of synaptic vesicles. These results, taken together, indicate that the Syt molecule is central, in synaptic vesicle fusion by Ca2+ and its regulation by IHPS, as well as in the recycling of synaptic vesicles.

Intratumoral injection of an adenovirus expressing interleukin 2 induces regression and immunity in a murine breast cancer model.

Rodent tumor cells engineered to secrete cytokines such as interleukin 2 (IL-2) or IL-4 are rejected by syngeneic recipients due to an enhanced antitumor host immune response. An adenovirus vector (AdCAIL-2) containing the human IL-2 gene has been constructed and shown to direct secretion of high levels of human IL-2 in infected tumor cells. AdCAIL-2 induces regression of tumors in a transgenic mouse model of mammary adenocarcinoma following intratumoral injection. Elimination of existing tumors in this way results in immunity against a second challenge with tumor cells. These findings suggest that adenovirus vectors expressing cytokines may form the basis for highly effective immunotherapies of human cancers.

Increase of skeletal muscle relaxation speed by direct injection of parvalbumin cDNA.

Parvalbumin (PV) is a high affinity Ca(2+)-binding protein found at high concentration in fast-contracting/relaxing skeletal muscle fibers of vertebrates. It has been proposed that PV acts in the process of muscle relaxation by facilitating Ca2+ transport from the myofibrils to the sarcoplasmic reticulum. However, on the basis of metal-binding kinetics of PV in vitro, this hypothesis has been challenged. To investigate the function of PV in skeletal muscle fibers, direct gene transfer was applied in normal and regenerating rat soleus muscles which do not synthesize detectable amounts of PV. Two weeks after in vivo transfection with PV cDNA, considerable levels of PV mRNA and protein were detected in normal muscle, and even higher amounts were detected in regenerating muscle. Twitch half-relaxation time was significantly shortened in a dose-dependent way in transfected muscles, while contraction time remained unaltered. The observed shortening of half-relaxation time is due to PV and its ability to bind Ca2+, because a mutant protein lacking Ca(2+)-binding capacity did not promote any change in physiology. These results directly demonstrate the physiological function of PV as a relaxing factor in mammalian skeletal muscle.

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

Identification of YAP as sperm-PAWP’s predominant binding partner in MII-arrested oocytes and the relevance of this WWI domain modular interaction to oocyte activation

PAWP, a candidate sperm-borne oocyte activating factor, induces oocyte activation and acts upstream of the calcium signalling pathway, however, PAWP’s downstream signalling pathway in oocyte cytoplasm remains to be uncovered. Data from our lab suggested that the interacting partner of PAWP, at least in the frog (Xenopus laevis) model may be YAP, a highly expressed protein in amphibian and mammalian oocytes. Therefore, the objectives of this study were to confirm that PAWP’s predominant binding partner in Xenopus laevis oocyte is YAP; to determine if mammalian oocyte activation is also dependent on PAWP-YAP interaction; and to verify that the PAWP-YAP interaction during oocyte activation is dependent on the WWI domain module. By immunohistochemistry, YAP was localized predominantly in the cytosol of metaphase II-arrested Xenopus laevis oocytes, where presumably the PAWP-YAP interaction occurs. Utilizing Far Western blotting, YAP was identified as the predominant binding partner of PAWP, in metaphase II-arrested frog (Xenopus laevis), swine (Sus scrofa) and mouse (mus musculus) oocytes. The specificity of this interaction was then tested on Far Western blotting of mouse ovarian and oocyte cytosolic extracts, by competition with both wild-type and point-mutated recombinant WWI domains derived from YAP. The removal of GST from the wild-type WWI-GST fusion protein was a requirement for effective blockage of WWI module interaction between PAWP and YAP. As expected, the mutated WWI domain was ineffective in inhibiting the PAWP-YAP interaction. To conclude, this study identified YAP as the predominant binding partner of PAWP in both amphibian and mammalian oocytes, and showed this interaction is dependent on the WWI modular interaction. The results allow us to test the functional relevance of this WWI modular interaction during oocyte activation in vivo, in the future.