Endometrial prostaglandin F2α in vitro production and its modulation regarding dominant follicle position in cattle / Produção in vitro de PGF F2α endometrial e sua modulação referente ao folículo dominante em bovinos

Prostaglandin F2α (PGF2α) determines luteolysis in cattle, and the ability to manipulate its endogenous synthesis is indispensible for large-scale animal breeding. Estradiol (E2) and progesterone (P4) modulate several molecular pathways in endometrial cells, including the synthesis of PGF2α; however, its specific mechanisms are still not totally known. This study investigated the production in vitro and possible modulation of endometrial PGF2α due to a local effect of endogenous E2 in the ipsilateral uterine horn (UH) containing the dominant follicle (DF) or from P4 in ipsilateral horn containing the corpus luteum (CL). The PGF2α stimulators oxytocin (OT) and phorbol 12,13-dibutyrate (PDBu) were incubated with endometrial explants, and PGF2α content was measured. For that, cycling cows were synchronized, the development of DF and CL was examined by ultrasonography and on the seventh day of the estrous cycle, endometrial explants were collected and cultured in medium supplemented with 10-6 M PDBu or 10-6 M OT or non-supplemented. Media samples were collected immediately after treatment and 60 min later. Radioimmunoassay showed that the PGF2α content of the UH ipsilateral to the DF was 49% less than that of the contralateral UH (8.22 ± 0.95 vs. 12.24 ± 0.95 pg/mL/mg tissue, respectively; P < 0.01). However, the PGF2α levels did not differ between the UHs as a function of the CL position (9.46 ± 0.95 vs. 11 ± 0.95 pg/mL/mg; P > 0.05). The cellular stimulators promoted an increase in PGF2α synthesis (P < 0.02), and the effects differed among the animals (P < 0.04). The PGF2a production was higher in the explants treated with PDBu rather than OT (13.68 ± 1.16 vs. 10.01 ± 1.16 pg/mL/mg tissue, respectively; P < 0.05). In conclusion, PGF2α synthesis is modulated by the presence of the DF (local E2) but not the CL (local P4), and both PDBu and OT stimulated PGF2a synthesis.(AU)

A prostaglandina F2α (PGF2α) determina a luteólise em bovinos. A capacidade de manipular sua síntese endógena é indispensável para a produção animal em grande escala. O estradiol (E2) e a progesterona (P4) modulam diversas vias moleculares das células endometriais, incluindo a síntese de PGF2α; no entanto, pouco se sabe sobre seus mecanismos específicos. Este trabalho investigou a produção in vitro e a possível modulação da PGF2α endometrial devido a um efeito local do E2 endógeno no corno uterino ipsilateral ao folículo dominante (FD) ou da P4 no corno ipsilateral ao corpo lúteo (CL). Os estimuladores de PGF2α oxitocina (OT) e 12,23-dibutirato de forbol (PDBu) foram incubados com explantes endometriais, e o conteúdo de PGF2α foi mensurado. Para tal, vacas cíclicas foram sincronizadas, o desenvolvimento de FD e CL foi examinado por ultrassonografia, e no 17º dia do ciclo estral os explantes endometriais foram coletados e cultivados em meio ou suplementados com PDBu 10-6M ou 10-6M OT. As amostras de meio foram coletadas imediatamente após o tratamento e sessenta minutos depois. O radioimunoensaio mostrou que o conteúdo de PGF2α do corno ipsilateral ao FD foi 49% menor que o do corno contralateral (8,22 ± 0,95 vs. 12,24 ± 0,95 pg/mL/mg de tecido, respectivamente, P < 0,01). No entanto, os níveis de PGF2α não diferiram entre os cornos em função da posição do CL (9,46 ± 0,95 versus 11 ± 0,95 pg/mL/mg; P > 0,05). Os estimuladores celulares promoveram um aumento na síntese de PGF2α (P < 0,02), e os efeitos diferiram entre os animais (P < 0,04). A produção de PGF2α foi maior nos explantes tratados com PDBu em comparação à OT (13,68 ± 1,16 versus 10,01 ± 1,16 pg/mL/mg de tecido, respectivamente, P < 0,05). A conclusão obtida foi que a síntese de PGF2α é: modulada pela presença do FD (E2 local), mas não do CL (P4 local); e estimulada por PDBu e OT.(AU)

In vitro culture of ovine mammary gland cells expressing beta-lactoglobulin and beta-casein / Células da glândula mamária ovina cultivadas in vitro expressam beta-lactoglobulina e beta-caseina

The expression of milk proteins in vitro is essential to exploit the mammary gland cells as a biological model. Enzymatic tissue disaggregation has been widely used to establish mammary cell culture, but its effect in long-term ovine mammary cell culture is not completely elucidated. This study aimed at comparing mechanical/enzymatic and mechanical dissociation methods to establish ovine mammary cell culture. We compared cellular differentiation induced by lactating ewe serum or fetal bovine serum based on the gene expression levels of milk proteins (beta-lactoglobulin, alpha s1-casein, and betacasein). Mechanically dissociated cells were positive immunostaining for cytokeratin 8.13, such as mammary epithelial cells. These cells are responsible for milk protein expression and they are low immunostaining for vimentin, mesenchymal marker. Mechanical/enzymatic dissociation cells were positive for vimentin. The fastest cell growth (cell/hour) was observed in the mechanical dissociation group cultured with 10% fetal bovine serum medium. Mechanically and mechanically/enzymatically derived cells were able to express beta-casein and beta-lactoglobulin, but not alpha s1-casein. The relative expression of beta-lactoglobulin was not affected by the tissue dissociation method or culture media, beta-casein relative expression was down regulated in mechanically dissociated cells cultured in the presence of lactating ewe serum, (P = 0.019). Beta-casein relative expression was also down regulated in mechanically/enzymatically dissociated cells cultured with fetal bovine serum (P = 0.021). In the present conditions, we conclude that mechanical dissociation followed by culture with 10% of fetal bovine serum was the most efficient method to induce milk proteins' mRNA expression by ovine mammary epithelial cells in vitro.(AU)

A expressão in vitro de proteínas do leite é essencial para explorar as células da glândula mamária como um modelo biológico. A desagregação tecidual via enzimática é amplamente utilizada para o estabelecimento cultivo de células mamárias. No entanto, seu efeito a longo prazo no cultivo de células da glândula mamária ovina ainda não é bem elucidado. Este estudo tem como objetivo comparar dois métodos de dissociação tecidual, mecânico/enzimático e mecânico, para estabelecer cultivo celular de glândula mamária ovina. A indução da diferenciação celular, por adição de soro de ovelha lactante ou soro fetal bovino, foi avaliada pelos níveis de expressão de proteínas do leite (beta-lactoglobulina, alpha s1-caseína e beta-caseína). Células mecanicamente dissociadas foram positivamente marcadas para a presença de citoqueratina 8.13, marcador para células epiteliais mamárias. Essas células são as responsáveis pela produção das proteínas do leite e são pouco marcadas para a presença de vimentina, marcador para células de origem mesenquimal. Já as células obtidas da dissociação mecânica/ enzimática foram positivamente marcadas para presença de vimentina. A maior velocidade de crescimento (células/hora) foi observado para o grupo com dissociação mecânica cultivado em meio com 10% de soro fetal bovino. As células obtidas tanto da dissociação mecânica quanto mecânica/enzimática foram capazes de expressar beta-lactoglobulina e beta-caseína, mas não alfa s1-caseína. A expressão relativa de beta-lactoglobulina não foi afetada pelo método de dissociação ou meio de cultivo. A expressão relativa da beta-caseína foi negativamente regulada para células mecanicamente dissociadas e cultivadas na presença de soro de ovelha lactante (P = 0,019). A expressão relativa da beta-caseína também foi negativamente regulada para células dissociadas de forma mecânica/enzimática e cultivadas com soro fetal bovino (P = 0,021). Nas condições do presente estudo, concluímos que o método de dissociação mecânica seguido pelo cultivo em meio com 10% de soro fetal bovino foi o método mais eficiente para induzir a expressão mRNA de proteínas do leite por células epiteliais mamárias ovinas in vitro.(AU)

Reproductive performance of sows inseminated with diluted semen treated with homeopathic medicine

Aims: this study sought to assess the reproductive performance of sows inseminated with sperm treated with homeopathic medicines. Materials and methods: the semen of 2 sexually mature boars age 18 months Pietrain and Duroc cross-bred with similar genetic and reproductive performance were chosen, as well as 125 sows. Sixteen samples of semen were collected and standardized through semen evaluation. Three homeopathic preparations and a placebo (control) were tested on the sperm (n=31/32 per group): Avena sativa 6cH, Pulsatilla nigricans 6cH and Avena sativa 6cH + Pulsatilla nigricans 6cH. Sows were inseminated 3 times with the same estrous diagnostic procedures. Results: there was significant difference (p<0.05) between Avena sativa 6cH and the other 3 groups regarding the return to estrus and parturition rate. There was no significant difference among the groups regarding the number of newborn piglets. Conclusion: these data suggest that homeopathic preparation Avena sativa may be used directly on sperm cells to improve the parturition rate in technified swine farms.

Objetivos: este estudo buscou avaliar o rendimento reprodutivo de suínos inseminados com esperma tratado com medicamentos homeopáticos. Materiais e métodos: o esperma de dois suínos sexualmente maduros de 18 meses de idade híbridos Pietrain e Duroc, com rendimento genético e reprodutivo similares foi selecionado, assim como 125 fêmeas. Dezesseis amostras de esperma foram coletadas e estandarizadas através de avaliação do esperma. Três preparações homeopáticas e um controle (placebo) foram testados no esperma (n=31/32 por grupo): Avena sativa 6cH, Pulsatilla nigricans 6cH and Avena sativa 6cH + Pulsatilla nigricans 6cH. As fêmeas foram inseminadas 3 vezes com os mesmos procedimentos de diagnóstico do estro. Resultados: houve diferença significativa (p< 0,05) entre Avena sativa 6cH e os outros 3 grupos no retorno ao estro e taxa de partos. Não houve diferença significativa entre os grupos no número de recém-nascidos. Conclusão: os dados sugerem que a preparação homeopática Avena sativa pode ser utilizada diretamente nas células espermáticas para melhorar a taxa de partos em fazendas tecnificadas de criação de suínos.

Objetivos; este estudio busco evaluar el rendimiento reproductivo de porcinos inseminados com esperma tratado com medicamentos homeopáticos. Materiales y métodos: el esperma de 2 porcinos sexualmente maduros de 18 meses de edad híbridos Pietrain y Duroc, com rendimiento genético y reproductivo similares fue seleccionado, así como 125 hembras. Dieciséis muestras de esperma fueron recogidas y estandarizadas mediante evaluación del esperma. Tres preparados homeopáticos y un control (placebo) fueron testeados en el esperma (n=31/32 por grupo): Avena sativa 6cH, Pulsatilla nigricans 6cH and Avena sativa 6cH + Pulsatilla nigricans 6cH. Las hembras fueron inseminadas 3 veces con los mismos procedimientos de diagnóstico del estro. Resultados: hubo diferencia significativa (p< 0,05) para Avena sativa 6cH en comparación con los demás grupos en el retorno al estro y tasa de partos. No hubo diferencia significativa entre ninguno de los grupos en el número de recién nacidos. Conclusión: estos datos sugieren que el preparado homeopático Avena sativa puede ser directamente utilizado en las células espermáticas para mejorar la tasa de partos en granjas tecnificadas de porcinos.Palabras llave: porcinos; rendimiento reproductivo; esperma; homeopatía; estudio ciego controlado.

Kinetics of changes in plasma membrane related to apoptosis and necrosis in bovine sperm cells at different incubation times

Incubation time induce damages in sperm cells by necrosis and/or apoptosis. The aim of this study was the evaluation of changes in plasma membrane related to apoptosis and necrosis in bovine sperm cells through 2 hours of incubation. Sperm cells were incubated at 5% (v/v) CO subscribed to 2 in air for 0, 30, 60, 90 and 120 minutes. After each period, sperm cells were incubated with fluorescent probes Yo-pro and propidium iodide (PI) to detect change in plasma membrane related to apoptosis and necrosis respectively. Using Yo-pro/PI assay, three different subpopulations of sperm cells were detected by flow cytometry: a) necrotic sperm cells (PI superscript + and Yo-pro superscript to -/+); b) apoptotic sperm cells (Yo-pro superscript to+ and PI superscript to-) and c) living cells (Yo-pro superscript to- and PI superscript to-). The percentage of live cells (plasma membrane integrity) significantly decreases over 2 hour of incubation, on the other hand, the percentage of necrotic and apoptotic cells increase during incubation. Changes in plasma membrane integrity were correlated to incubation time. While live cells were negatively correlated with the increase of incubation time, necrosis and apoptosis were positively correlated. It was also observed that necrosis was the main damage in sperm cells in all incubation times. In conclusion, incubation time induces changes in plasma membrane integrity related to necrosis and apoptosis, whether necrosis is present in higher quantity in all incubation times.

O tempo de incubação causa danos nas células espermáticas relacionados a necrose e/ou apoptose. O objetivo deste estudo foi avaliar as mudanças na membrana plasmática relacionadas a apoptose e necrose em espermatozóides bovinos durante 2 horas de incubação. Os espermatozóides foram incubados a 5% (v/v) CO subscrito por 2 em ar por 0, 30, 60, 90 e 120 minutes. Depois de cada periodo, as células espermáticas foram incubadas com as sondas fluorescentes Yo-pro e iodito de propideo (PI) para detectar mudanças na membrana plasmática relacionadas a apoptose e a necrose, respectivamente. Usando Yo-pro/PI assay, três subpopulações diferentes de células espermáticas são detectadas pelo citômetro de fluxo: a) células espermáticas em necrose (PI elevado a+ and Yo-pro elevado a-/+); b) células espermáticas em apoptose (Yo-pro elevado a+ and PI elevado a-) e c) células espermáticas vivas (Yo-pro- and PI elevado a-). A porcentagem de células vivas (membrana plasmática integra) significativamente diminui durante 2 horas de incubação, por outro lado, a porcentagem de espermatozóides em necrose e apoptose aumentaram durante a incubação. As mudanças na integridade da membrana plasmática foram correlacionadas com o tempo de incubação. Enquanto as células vivas foram correlacionadas negativamente com o aumento do tempo de incubação, necrose e apoptose foram correlacionadas positivamente. Também foi observado que necrose foi o principal dano causado pelo tempo de incubação nas células espermáticas. Conclui-se que o tempo de incubação causa alteração na integridade da membrana plasmática relacionadas a necrose e apoptose nas células espermáticas, sendo que necrose foi observada em maior quantidade em todos os tempos de incubação.