Effects of infection with Toxoplasma gondii oocysts on the intestinal wall and the myenteric plexus of chicken (Gallus gallus)

This paper aims to analyze the effects of the Toxoplasma gondii infection in the intestinal wall and myenteric plexus of chicken (Gallus gallus). Ten 36-day-old chickens were separated into two groups: control and experimental, orally inoculated with oocysts of the T. gondii strain M7741 genotype III. After 60 days the birds were submitted to euthanasia and had their duodenum removed. Part of the intestinal segments was submitted to histological routine, HE staining, PAS histochemical technique, and Alcian Blue. Qualitative analysis of the intestinal wall and comparative measurements among the groups with respect to total wall thickness, muscle tunic, mucosa, and tunica mucosa were carried out. Caliciform cells were quantified. The other part of the intestinal segments was fixed in formol acetic acid and dissected having the tunica mucosa and the tela submucosa removed. Neurons were stained with Giemsa, counted, and measured. Chickens from the experimental group presented diarrhea and inflammatory infiltrates in the tunica mucosa, thickness reduction of all the parameters assessed in the intestinal wall, and an increase of the number of caliciform cells. There was a ~70% reduction regarding the intensity of myenteric neurons; and the remaining cells presented a reduction of ~2.4% of the perikarion and ~40.5% of the nucleus (p<0.05). Chronic infection induced by T. gondii oocysts resulted in intestinal wall atrophy, mucin secretion increase, death and atrophy of chicken myenteric plexus neurons. Death and atrophy of myenteric plexus neurons may be related with the causes of diarrhea observed in chickens with toxoplasmosis.

Morphometry and acetylcholinesterase activity of the myenteric plexus of the wild mouse Calomys callosus

The myenteric plexus of the digestive tract of the wild mouse Calomys callosus was examined using a histochemical method that selectively stains nerve cells, and the acetylcholinesterase (AChE) histochemical technique in whole-mount preparations. Neuronal density was 1,500 ± 116 neurons/cm2 (mean ± SEM) in the esophagus, 8,900 ± 1,518 in the stomach, 9,000 ± 711 in the jejunum and 13,100 ± 2,089 in the colon. The difference in neuronal density between the esophagus and other regions was statistically significant. The neuron profile area ranged from 45 to 1,100 µm2. The difference in nerve cell size between the jejunum and other regions was statistically significant. AChE-positive nerve fibers were distributed within the myenteric plexus which is formed by a primary meshwork of large nerve bundles and a secondary meshwork of finer nerve bundles. Most of the nerve cells displayed AChE activity in the cytoplasm of different reaction intensities. These results are important in order to understand the changes occurring in the myenteric plexus in experimental Chagas' disease

Studies on the intrinsic nervous system of the wild rodent Calomys callosus digestive tract. II: The submucous plexus

The submucous plexus of the normal small and large intestine of Calomys callosus was studied by NADH and AChE histochemical techniques and by transmission and scanning electron microscopy. The plexus contains (mean ± SD) 7,488 ± 293 neurons/cm2 in the duodenum, 5,611 ± 836 in the jejunum, 2,741 ± 360 in the ileum, 3,067 ± 179 in the cecum, and 3,817 ± 256 in the proximal colon. No ganglia or nerve cell bodies were seen in the esophagus, stomach, distal colon or rectum. The neurons are pear-shaped with a round or oval nucleus and the neuronal cell profile areas were larger in the large intestine than in the small intestine. Most of the neurons display intense AChE activity in the cytoplasm. AChE-positive nerve fibers are present in a primary meshwork of large nerve bundles and in a secondary meshwork of finer nerve bundles. At the ultrastructural level, the ganglia are irregular in shape and covered with fibroblast-like cells. The nucleoplasm of the neurons is finely granular with a few condensations of chromatin attached to the nuclear envelope. In the neuropil numerous varicosities filled with vesicles of different size and electron densities are seen. The pre- and post-synaptic membrane thickenings are asymmetric. Characteristic glial cells with oval nuclei and few organelles are numerous. These data provide a detailed description of this submucosal meshwork.

Monoamines in the pedal plexus of the land snail Megalobulimus oblongus (Gastropoda, Pulmonata)

In molluscs, the number of peripheral neurons far exceeds those found in the central nervous system. Although previous studies on the morphology of the peripheral nervous system exist, details of its organization remain unknown. Moreover, the foot of the terrestrial species has been studied less than that of the aquatic species. As this knowledge is essential for our experimental model, the pulmonate gastropod Megalobulimus oblongus, the aim of the present study was to investigate monoamines in the pedal plexus of this snail using two procedures: glyoxylic acid histofluorescence to identify monoaminergic structures, and the unlabeled antibody peroxidase anti-peroxidase method using antiserum to detect the serotonergic component of the plexus. Adult land snails weighing 48-80 g, obtained from the counties of Barra do Ribeiro and Charqueadas (RS, Brazil), were utilized. Monoaminergic fibers were detected throughout the pedal musculature. Blue fluorescence (catecholamines, probably dopamine) was observed in nerve branches, pedal and subepithelial plexuses, and in the pedal muscle cells. Yellow fluorescence (serotonin) was only observed in thick nerves and in muscle cells. However, when immunohistochemical methods were used, serotonergic fibers were detected in the pedal nerve branches, the pedal and subepithelial plexuses, the basal and lateral zones of the ventral integument epithelial cells, in the pedal ganglion neurons and beneath the ventral epithelium. These findings suggest catecholaminergic and serotonergic involvement in locomotion and modulation of both the pedal ganglion interneurons and sensory information. Knowledge of monoaminergic distribution in this snail´s foot is important for understanding the pharmacological control of reflexive responses and locomotive behavior.

Studies on the exaggerated inflammatory response caused by streptococcus suis at systemic and central nervous system levels

Streptococcus suis de type 2 est un microorganisme pathogène d’importance chez le porc. Il est la cause de différentes pathologies ayant comme caractéristique commune la méningite. C’est également un agent émergeant de zoonose : des cas cliniques humains ont récemment été rapportés en Asie. Cependant, la pathogénèse de S. suis n’est pas encore complètement élucidée. Jusqu’à présent, la réponse pro-inflammatoire initiée par S. suis n’a été étudiée qu’in vitro. L’étude du choc septique et de la méningite requiert toujours des modèles expérimentaux appropriés. Au cours de cette étude, nous avons développé un modèle in vivo d’infection chez la souris qui utilise la voie d’inoculation intra-péritonéale. Ce modèle a servi à l’étude de la réponse pro-inflammatoire associée à ce pathogène, tant au niveau systémique qu’au niveau du système nerveux central (SNC). Il nous a également permis de déterminer si la sensibilité aux infections à S. suis pouvait être influencée par des prédispositions génétiques de l’hôte. Le modèle d’infection par S. suis a été mis au point sur des souris de lignée CD1. Les résultats ont démontré une bactériémie élevée pendant les trois jours suivant l’infection. Celle-ci était accompagnée d’une libération rapide et importante de différentes cytokines pro-inflammatoires (TNF-α, IL-6, IL-12p40/p70, IFN-ɣ) et de chémokines (KC, MCP-1 and RANTES), qui ont entraîné un choc septique et la mort de 20 % des animaux. Ensuite, pour confirmer le rôle de l’inflammation sur la mortalité et pour déterminer si les caractéristiques génétiques de l’hôte pouvaient influencer la réponse inflammatoire et l’issue de la maladie, le modèle d’infection a été étendu à deux lignées murines consanguines différentes considérées comme résistante : la lignée C57BL/6 (B6), et sensible : la lignée A/J. Les résultats ont démontré une importante différence de sensibilité entre les souris A/J et les souris B6, avec un taux de mortalité atteignant 100 % à 20 h post-infection (p.i.) pour la première lignée et de seulement 16 % à 36 h p.i. pour la seconde. La quantité de bactéries dans le sang et dans les organes internes était similaire pour les deux lignées. Donc, tout comme dans la lignée CD1, la bactériémie ne semblait pas être liée à la mort des souris. La différence entre les taux de mortalité a été attribuée à un choc septique non contrôlé chez les souris A/J infectées par S. suis. Les souris A/J présentaient des taux exceptionnellement élevés de TNF-α, IL-12p40/p70, IL-1β and IFN- γ, significativement supérieurs à ceux retrouvés dans la lignée B6. Par contre, les niveaux de chémokines étaient similaires entre les lignées, ce qui suggère que leur influence est limitée dans le développement du choc septique dû à S. suis. Les souris B6 avaient une production plus élevée d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, ce qui suppose que la cascade cytokinaire pro-inflammatoire était mieux contrôlée, entraînant un meilleur taux de survie. Le rôle bénéfique potentiel de l’IL-10 chez les souris infectées par S. suis a été confirmé par deux approches : d’une part en bloquant chez les souris B6 le récepteur cellulaire à l’IL-10 (IL-10R) par un anticorps monoclonal anti-IL-10R de souris et d’autre part en complémentant les souris A/J avec de l’IL-10 de souris recombinante. Les souris B6 ayant reçu le anticorps monoclonal anti-IL-10R avant d’être infectées par S. suis ont développé des signes cliniques aigus similaires à ceux observés chez les souris A/J, avec une mortalité rapide et élevée et des taux de TNF-α plus élevés que les souris infectées non traitées. Chez les souris A/J infectées par S. suis, le traitement avec l’IL-10 de souris recombinante a significativement retardé l’apparition du choc septique. Ces résultats montrent que la survie au choc septique dû à S. suis implique un contrôle très précis des mécanismes pro- et anti-inflammatoires et que la réponse anti-inflammatoire doit être activée simultanément ou très rapidement après le début de la réponse pro-inflammatoire. Grâce à ces expériences, nous avons donc fait un premier pas dans l’identification de gènes associés à la résistance envers S. suis chez l’hôte. Une des réussites les plus importantes du modèle d’infection de la souris décrit dans ce projet est le fait que les souris CD1 ayant survécu à la septicémie présentaient dès 4 jours p.i. des signes cliniques neurologiques clairs et un syndrome vestibulaire relativement similaires à ceux observés lors de méningite à S. suis chez le porc et chez l’homme. L’analyse par hybridation in situ combinée à de l’immunohistochimie des cerveaux des souris CD1 infectées a montré que la réponse inflammatoire du SNC débutait avec une augmentation significative de la transcription du Toll-like receptor (TLR)2 et du CD14 dans les microvaisseaux cérébraux et dans les plexus choroïdes, ce qui suggère que S. suis pourrait se servir de ces structures comme portes d’entrée vers le cerveau. Aussi, le NF-κB (suivi par le système rapporteur de l’activation transcriptionnelle de IκBα), le TNF-α, l’IL-1β et le MCP-1 ont été activés, principalement dans des cellules identifiées comme de la microglie et dans une moindre mesure comme des astrocytes. Cette activation a également été observée dans différentes structures du cerveau, principalement le cortex cérébral, le corps calleux, l’hippocampe, les plexus choroïdes, le thalamus, l’hypothalamus et les méninges. Partout, cette réaction pro-inflammatoire était accompagnée de zones extensives d’inflammation et de nécrose, de démyélinisation sévère et de la présence d’antigènes de S. suis dans la microglie. Nous avons mené ensuite des études in vitro pour mieux comprendre l’interaction entre S. suis et la microglie. Pour cela, nous avons infecté des cellules microgliales de souris avec la souche sauvage virulente (WT) de S. suis, ainsi qu’avec deux mutants isogéniques, un pour la capsule (CPS) et un autre pour la production d’hémolysine (suilysine). Nos résultats ont montré que la capsule était un important mécanisme de résistance à la phagocytose pour S. suis et qu’elle modulait la réponse inflammatoire, en dissimulant les composants pro-inflammatoires de la paroi bactérienne. Par contre, l’absence d’hémolysine, qui est un facteur cytotoxique potentiel, n’a pas eu d’impact majeur sur l’interaction de S. suis avec la microglie. Ces études sur les cellules microgliales ont permis de confirmer les résultats obtenus précédemment in vivo. La souche WT a induit une régulation à la hausse du TLR2 ainsi que la production de plusieurs médiateurs pro-inflammatoires, dont le TNF-α et le MCP-1. S. suis a induit la translocation du NF-kB. Cet effet était plus rapide dans les cellules stimulées par le mutant déficient en CPS, ce qui suggère que les composants de la paroi cellulaire représentent de puissants inducteurs du NF-kB. De plus, la souche S. suis WT a stimulé l’expression de la phosphotyrosine, de la PKC et de différentes cascades liées à l’enzyme mitogen-activated protein kinase (MAPK). Cependant, les cellules microgliales infectées par le mutant déficient en CPS ont montré des profils de phosphorylation plus forts et plus soutenus que celles infectées par le WT. Finalement, la capsule a aussi modulé l’expression de l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) induite par S. suis et par la production subséquente d’oxyde nitrique par la microglie. Ceci pourrait être lié in vivo à la neurotoxicité et à la vasodilatation. Nous pensons que ces résultats contribueront à une meilleure compréhension des mécanismes sous-tendant l’induction de l’inflammation par S. suis, ce qui devrait permettre, d’établir éventuellement des stratégies plus efficaces de lutte contre la septicémie et la méningite. Enfin, nous pensons que ce modèle expérimental d’infection chez la souris pourra être utilisé dans l’étude de la pathogénèse d’autres bactéries ayant le SNC pour cible.

The left atrial ganglionated plexus : its function and pathways relative to atrial fibrillation surgery

Le système nerveux autonome cardiaque est devenu une cible dans les thérapies ablatives de la fibrillation auriculaire. Nous avons étudié les voies de communication et la fonction des plexus ganglionnaires (PG) de l'oreillette gauche (PGOG) afin de clarifier la validité physiopathologique des méthodes de détection et des thérapies impliquant ces groupes de neuronnes. Méthodes: Vingt-deux chiens ont subi une double thoracotomie et ont été instrumentés avec des plaques auriculaires épidcardiques de multiélectrodes. Une stimulation électrique (2 mA, 15 Hz) des PGOG a été réalisée à l'état basal et successivement après: 1) une décentralisation vagale, 2) l'ablation par radiofréquence des plexus péri-aortiques et de la veine cave supérieure (Ao/VCS) et 3) l'ablation du PG de l'oreillette droite (PGOD). Ces procédures de dénervation ont été réalisées suivant une séquence antérograde (n = 17) ou rétrograde (n = 5). Résultats: Chez 17 des 22 animaux, la stimulation des PGOG a induit une bradycardie sinusale (149 ± 34 bpm vs 136 ± 28 bpm, p < 0.002) et des changements de repolarization (ΔREPOL) auriculaires isointégrales. Dans le groupe des ablations antérogrades, les réponses aux stimulations vagales ont été supprimées suite à la décentralisation vagale chez un seul animal, par l'ablation des plexus Ao/VCS dans 4 cas et par l'ablation du PGOG dans 5 autres animaux. Des changements ont persisté tout au long chez 2 chiens. La valeur de surface des ΔREPOL a diminué avec les dénervations séquentielles, passant de 365 ± 252 mm2 en basale à 53 ± 106 mm2 après l'ablation du PGOD (p < 0.03). Dans le groupe de dénervation rétrograde, les changements de repolarisation et chronotropiques ont été supprimés suite à l'ablation du PGOD chez deux chiens et suite à l'ablation Ao/VCS chez trois. La valeur de surface du ΔREPOL a aussi diminué après l'ablation du PGOD (269±144mm2 vs 124±158mm2, p<0.05). Conclusion: Les PGOD sont identifiables en préablation par la réponse bradycardique à la stimulation directe dans la plupart des cas. Le PGOD semble former la principale, mais non la seule, voie de communication avec le nœud sinusal. Ces résultats pourraient avoir des implications dans le traitement de la FA par méthodes ablatives.

Morphological and quantitative study of ganglionated plexus of Calomys callosus trachea

Calomys callosus is a wild, native forest rodent found in South America. In Brazil, this species has been reported to harbour the parasitic protozoan Trypanosoma cruzi. The ganglionated plexus of this species was studied using whole-mount preparations of trachea that were stained using histological and histochemical methods. The histological methods were used to determine the position of the ganglia with respect to the trachea muscle and to determine the presence of elastic and collagen fibers. The histochemical method of NADH-diaphorase was used for morphometric evaluations of the plexus. The tracheal plexus lies exclusively over the muscular part of the organ, dorsal to the muscle itself. It varies in pattern and extent between animals. The average number of neurons was 279 and the cellular profile area ranged from 38.37 mu m(2) to 805.89 mu m(2). Acetylcholinesterase (AChE) histochemistry verified that both ganglia and single neurons lie along nerve trunks and are reciprocally interconnected with the plexus. Intensely AChE-reactive neurons were found to be intermingled with poorly reactive ones. Two longitudinal AChE-positive nerve trunks were also observed and there was a diverse number of ganglia along the intricate network of nerves interconnecting the trunks. A ganglion capsule of collagen and elastic fibers surrounding the neurons was observed. Under polarized light, the capsule appeared to be formed by Type I collagen fibers. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Sex-related macrostructural organization of the deer's brachial plexus

We describe the morphological organization of the deer brachial plexus in order to supply data to veterinary neuroclinics and anaesthesiology. The deer (Mazama gouazoubira) brachial plexus is composed of four roots: three cervical (C6, C7 and C8) and one thoracic (T1). Within each sex group, no variations are observed between the left and the right brachial plexus, though sex-related differences are seen especially in its origin. The origin of axillary and radial nerves was: C6, C7, C8 and T1 in males and C8-T1 (radial nerve) and C7, C8 and T1 (axillary nerve) in females; musculocutaneous nerve was: C6-C7 (males) and C8-T1 (females); median and ulnar nerves was: C8-T1 (males) and T1 (females); long thoracic nerve was: C7 (males) and T1 (females); lateral thoracic nerve was: C6, C7, C8 and T1 (males) and T1 (females); thoracodorsal nerve was: C6, C7, C8 and T1 (males) and C8-T1 (females); suprascapular nerve was: C6-C7 (males) and C6 (females) and subscapular nerve was: C6-C7 (males) and C7 (females). This study suggests that in male deer the origin of the brachial plexus is more cranial than in females and the origin of the brachial plexus is slightly more complex in males, i.e. there is an additional number of roots (from one to three). This sexual dimorphism may be related to specific biomechanical functions of the thoracic limb and electrophysiological studies may be needed to shed light on this morphological feature.

Quantitative study of the myenteric plexus of the stomach of rats with streptozotocin-induced diabetes

A proposta deste trabalho foi estudar as alterações morfológicas e quantitativas dos neurônios do plexo mientérico do estômago de ratos com diabetes induzido por estreptozootocina e estabelecer uma comparação com animais não diabéticos. Amostras do corpo do estômago foram submetidas a preparados de membrana corados pelo método da NADH-diaforase e a cortes histológicos corados por hematoxilina-eosina. Observou-se que o diabetes provoca significante redução no número de neurônios.

Assessment of brachial plexus blockade in chickens by an axillary approach

Objective To assess the brachial plexus block in chickens by an axillary approach and using a peripheral nerve stimulator.Study design Prospective, randomized, double-blinded study.Animals Six, 84-week old, female chickens.Methods Midazolam (1 mg kg(-1)) and butorphanol (1 mg kg(-1)) were administered into the pectoralis muscle. Fifteen minutes later, the birds were positioned in lateral recumbency and following palpation of the anatomic landmarks, a catheter was inserted using an axillary approach to the brachial plexus. Lidocaine or bupivacaine (1 mL kg(-1)) was injected after plexus localization by the nerve stimulator. Sensory function was tested before and after blockade (carpus, radius/ulna, humerus and pectoralis muscle) in the blocked and unblocked wings. The latency to onset of motor and sensory block and the duration of sensory block were recorded. A Friedman nonparametric one-way repeated-measures ANOVA was used to compare scores from baseline values over time and to compare the differences between wings at each time point.Results A total of 18 blocks were performed with a success rate of 66.6% (12/18). The latency for motor block was 2.8 +/- 1.1 and 3.2 +/- 0.4 minutes for lidocaine and bupivacaine, respectively. The latencies for and durations of the sensory block were 6.0 +/- 2.5 and 64.0 +/- 18.0 and 7.8 +/- 5.8 and 91.6 +/- 61.7 minutes for lidocaine and bupivacaine, respectively. There was no statistical difference between these times for lidocaine or bupivacaine. Sensory function was not abolished in nonblocked wings.Conclusions and clinical relevance The brachial plexus block was an easy technique to perform but had a high failure rate. It might be useful for providing anesthesia or postoperative analgesia of the wing in chickens and exotic avian species that have similar wing anatomy.

RESULTS OF ULNAR NERVE NEUROTIZATION TO BICEPS BRACHII MUSCLE IN BRACHIAL PLEXUS INJURY

Objective: To evaluate the factors influencing the results of ulnar nerve neurotization at the motor branch of the brachii biceps muscle, aiming at the restoration of elbow flexion in patients with brachial plexus injury. Methods: 19 patients, with 18 men and 1 woman, mean age 28.7 years. Eight patients had injury to roots C5-C6 and 11, to roots C5-C6-C7. The average time interval between injury and surgery was 7.5 months. Four patients had cervical fractures associated with brachial plexus injury. The postoperative follow-up was 15.7 months. Results: Eight patients recovered elbow flexion strength MRC grade 4; two, MRC grade 3 and nine, MRC <3. There was no impairment of the previous ulnar nerve function. Conclusion: The surgical results of ulnar nerve neurotization at the motor branch of brachii biceps muscle are dependent on the interval between brachial plexus injury and surgical treatment, the presence of associated fractures of the cervical spine and occipital condyle, residual function of the C8-T1 roots after the injury and the involvement of the C7 root. Signs of reinnervation manifested up to 3 months after surgery showed better results in the long term. Level of Evidence: IV, Case Series.

Upper Brachial Plexus Injuries: Grafts vs Ulnar Fascicle Transfer to Restore Biceps Muscle Function

BACKGROUND: Nerve transfers or graft repairs in upper brachial plexus palsies are 2 available options for elbow flexion recovery. OBJECTIVE: To assess outcomes of biceps muscle strength when treated either by grafts or nerve transfer. METHODS: A standard supraclavicular approach was performed in all patients. When roots were available, grafts were used directed to proximal targets. Otherwise, a distal ulnar nerve fascicle was transferred to the biceps branch. Elbow flexion strength was measured with a dynamometer, and an index comparing the healthy arm and the operated-on side was developed. Statistical analysis to compare both techniques was performed. RESULTS: Thirty-five patients (34 men) were included in this series. Mean age was 28.7 years (standard deviation, 8.7). Twenty-two patients (62.8%) presented with a C5-C6 injury, whereas 13 patients (37.2%) had a C5-C6-C7 lesion. Seventeen patients received reconstruction with grafts, and 18 patients were treated with a nerve transfer from the ulnar nerve to the biceps. The trauma to surgery interval (mean, 7.6 months in both groups), strength in the healthy arm, and follow-up duration were not statistically different. On the British Medical Research Council muscle strength scale, 8 of 17 (47%) patients with a graft achieved >= M3 biceps flexion postoperatively, vs 16 of 18 (88%) post nerve transfers (P = .024). This difference persisted when a muscle strength index assessing improvement relative to the healthy limb was used (P = .031). CONCLUSION: The results obtained from ulnar nerve fascicle transfer to the biceps branch were superior to those achieved through reconstruction with grafts.