Digital dermatitis of the accessory digits of dairy cows / Dermatite digital nos dígitos acessórios de vacas leiteiras

This report characterizes the digital dermatitis (DD) lesions in the accessory digits of dairy cows and presents data on the applied therapy. Fifteen Holstein cattle with DD affecting the accessory digits of the hindlimbs from four dairy farms with previous history of DD were evaluated. Lesions were excised, the wounds were sutured, and a topical application of oxytetracycline powder covered by bandaging was associated with a single parenteral administration of long acting oxytetracycline IM (20mg/kg). Tissue samples were obtained for histopathology and transmission electronic microscopy (TEM). Lesions from all the animals were recuperated 15 days after surgical procedure. Overal, most DD lesions were papillomatous epidermal projections or wartlike verrucous lesions. Histopathologically, samples revealed hyperplasia of epidermis with hyperkeratosis, several mitoses in the stratum basale and elongated rete ridges in the superficial and middle dermis. TEM revealed long, thin spirochete-like bacteria. Morphologic features of lesions and its response to therapy were comparable to those described for DD.

Esse estudo caracteriza lesões de dermatite digital (DD) nos dígitos acessórios de vacas leiteiras, além de apresentar a terapia aplicada. Foram utilizados 15 bovinos leiteiros da raça Holandês com DD nos dígitos acessórios dos membros pélvicos. Os animais eram provenientes de quatro fazendas leiteiras com histórico prévio de dermatite digital (DD). Todos os quinze animais foram tratados da mesma forma: após excisão das lesões e sutura das feridas cutâneas, aplicou-se oxitetraciclina pó topicamente sob bandagem e oxitetraciclina (20mg/kg) de longa ação, via intramuscular. Obtiveram-se amostras de tecidos para histopatologia, inclusive por microscopia eletrônica de transmissão (MET). Observou-se cicatrização em todos os animais após 15 dias do procedimento cirúrgico. A maioria das lesões macroscópicas foram projeções papilomatosas ou em forma de verrugas. Os achados histopatológicos de todas as amostras revelaram hiperplasia da epiderme com hiperceratose, inúmeras mitoses no estrato basal, com invasões alongadas em forma de rede na derme superficial e intermediária. A MET evidenciou organismos com formas longas, afiladas e espiraladas, presumivelmente espiroquetas. Tanto as características morfológicas, quanto a resposta à terapia das lesões foram comparáveis às descritas para DD.

Morphological regional differences of epithelial cells along the midgut in Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Crambidae) larvae / Diferenças morfológicas regionais das células epiteliais ao longo do intestino médio de larvas de Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Crambidae)

The sugarcane borer, Diatraea saccharalis Fabricius, is a pest to sugarcane and many other crops. This work aims to characterize morphological variability in the epithelial cells (columnar, goblet and regenerative) along the midgut of D. saccharalis larvae. Fragments of the midgut (anterior, middle and posterior regions) were fixed and processed by light and scanning electron microscopy. There are both cytochemical and ultrastructural differences in the morphology of the epithelial cells, depending on their localization along the midgut. The apical surface of columnar cells shows an increase in both number and size of the apical protrusions from the anterior to the posterior midgut regions. There is an increase in the amount of PAS-positive (Periodic Acid-Schiff Reaction) granules detected in the cytoplasm of both the columnar and regenerative cells, from the anterior to the posterior region. The goblet cell apical surface is narrow in the anterior region, and enlarged in the posterior midgut; the chamber's cytoplasm extrusion are small and thin at the apical cavity surface, being thicker, longer and more numerous at the basal portion of the cavity. Our results suggest that the sugarcane borer midgut has two morphologically different regions, the anterior and the posterior; the middle region is a transitional region.

A broca da cana, Diatraea saccharalis Fabricius, é uma praga da cana-de-açúcar e outras plantações. O objetivo deste trabalho foi caracterizar variações morfológicas nas células epiteliais (colunares, caliciformes e regenerativas) ao longo do intestino médio de larvas de D. saccharalis. Fragmentos do intestino médio (anterior, mediano e posterior) foram fixados e processados para microscopia de luz e eletrônica de varredura. Existem diferenças morfológicas citoquímicas e ultra-estruturais nas células epiteliais, dependendo da sua localização no intestino médio. A superfície apical de algumas células colunares exibe projeções citoplasmáticas que aumentam em número e volume da região anterior para a posterior do intestino médio. Existe aumento dos grânulos PAS-positivos (Reação de Schiff) no citoplasma apical das células colunares e regenerativas, da região anterior para a posterior. A câmara das células caliciformes, na região anterior do intestino médio, mostra seu ápice estreito, enquanto que na posterior essa porção da câmara é alargada; as evaginações citoplasmáticas da câmara são pequenas e finas no ápice, sendo numerosas, longas e mais espessas na porção basal. Os resultados sugerem que o intestino médio da broca da cana apresenta duas regiões morfologicamente distintas, a anterior e posterior; a região mediana é uma região de transição.

Histochemical and ultrastructural evidence of lipid secretion by the silk gland of the sugarcane borer Diatraea saccharalis (Fabricius) (Lepidoptera: Crambidae)

The silk gland in Lepidoptera larvae is responsible for the silk production used for shelter or cocoon construction. The secretion of fibroin and sericin by the different silk gland regions are well established. There are few attempts to detect lipid components in the insect silk secretion, although the presence of such element may contribute to the resistance of the shelter to wet environment. This study characterizes the glandular region and detects the presence of lipid components in the secretion of the silk gland of Diatraea saccharalis(Fabricius). The silk gland was submitted to histochemical procedure for lipid detection or conventionally prepared for ultrastructural analyses. Lipid droplets were histochemically detected in both the apical cytoplasm of cell of the anterior region and in the lumen among the microvilli. Ultrastructural analyses of the anterior region showed lipid material, visualized as myelin-like structures within the vesicular Golgi complex and in the apical secretory globules, mixed up with the sericin; similar material was observed into the lumen, adjacent to the microvilli. Lipids were not detected in the cells neither in the lumen of the posterior region. Our results suggest that the silk produced by D. saccharalis has a minor lipid content that is secreted by the anterior region together with the sericin.

A glândula da seda de larvas de Lepidoptera é responsável pela produção da seda usada na construção do casulo ou do abrigo. A secreção de fibroína e sericina pelas diferentes regiões da glândula da seda está bem estabelecida. Existem poucos trabalhos tentando identificar componentes lipídicos na secreção de seda de insetos, embora a presença desse componente contribua para a resistência da seda a ambiente úmidos. Este estudo teve como objetivo identificar a presença de componente lipídico na secreção da glândula da seda de larvas de Diatraea saccharalis (Fabricius), bem como caracterizar a região glandular responsável pela secreção. A glândula da seda foi submetida a procedimentos histoquímicos para detecção de lipídeos e convencionalmente preparada para análise ultra-estrutural. Gotas lipídicas foram histoquimicamente detectadas no citoplasma apical de células da região anterior e no lúmen, entre os microvilos. A análise ultra-estrutural da região anterior mostrou material lipídico, visualizado como figuras do tipo mielina dentro do complexo de Golgi vesicular e nos glóbulos secretores apicais, misturados com sericina; material semelhante foi observado dentro do lúmen, adjacente aos microvilos. Nenhum componente secretor lipídico foi detectado nas células ou no lúmen da região posterior. Os resultados sugerem que a seda produzida pela D. saccharalis tem, pelo menos, um discreto componente lipídico, que é secretado pela região anterior, junto com a sericina.

Morphological aspects of cluster formation in the germarium of the sugarcane borer Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae)

Diatraea saccharalis F. is one of the greatest pests of the sugar cane culture. This report aimed to characterize the germarium region of the sugarcane borer by light and transmission electron microscopy, emphasizing the morphological steps of the ovarian cluster formation. In the germarium of this insect, four zones could be morphologically identified during the cluster formation. In the most apical end of each ovariole - Zone I - the germ line stem cells undergo complete mitotic division, originating the cystoblasts. In the Zone II, each cystoblast produces a group of eight cells, the cystocytes, which are interconnected by the ring canals. Clusters containing all the cystocytes in the meiosis, characterizes the Zone III. Germ cells with ultrastructural features of apoptosis are also detected in this Zone. In the Zone IV the cystocytes differentiate, morphologically, into one oocyte and seven nurse cells. Interstitial somatic cells and pre-follicle cells exhibit, in their cytoplasm, heterogeneous vacuoles containing degenerated cellular fragments, characterized as apoptotic bodies. Our results pointed out to the morphological evidences related with important control mechanisms for new clusters/follicles production and for the cellular arrangement into the germarium, resulting from the programmed cell death. We believe that the morphological characterization of ovarian cluster formation in D. saccharalis provided valuable information for the understanding of the initial steps of oogenesis and contributed for the knowledge of the cellular mechanisms related with the oocyte production and with reproduction in insects.

Diatraea saccharalis Fabricius é uma das maiores pragas da cultura da cana-de-açúcar. Este trabalho visou caracterizar a região do germário da broca da cana pela microscopia de luz e eletrônica de transmissão, enfatizando as etapas morfológicas da formação do cisto ovariano. No germário desse inseto, quatro zonas puderam ser identificadas morfologicamente durante a formação do cisto. Na extremidade apical de cada ovaríolo - Zona I - as células germinativas primordiais sofrem divisão mitótica completa, originando os cistoblastos. Na Zona II, cada cistoblasto produz um grupo de oito células, os cistócitos, os quais são interconectados por canais circulares. Grupos contendo cistócitos na meiose caracterizam a Zona III. Células germinativas com características ultraestruturais de apoptose são também detectadas nesta zona. Na Zona IV os cistócitos se diferenciam, morfologicamente, em um oócito e sete células nutridoras. As células somáticas intersticiais e células pré-foliculares exibem em seus citoplasmas vacúolos heterogêneos contendo fragmentos celulares degenerados, caracterizados como corpos apoptóticos. Os resultados apontam evidências morfológicas relacionadas com importantes mecanismos de controle para a produção de novos cistos/folículos e para o rearranjo celular no germário, resultante da morte celular programada. Assim, acredita-se que a caracterização morfológica da formação dos cistos ovarianos em D. saccharalis forneceu informações valiosas para o entendimento das etapas iniciais da oogênese e contribuiu para o conhecimento dos mecanismos celulares relacionados com a produção de oócitos e com a reprodução nos insetos.

Ultrastructure of the Lyonet's glands in larvae of Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae)

The Lyonet's gland is found in Lepidoptera larvae, close to the excretory duct of the silk gland. The role played by this gland is still uncertain. This work aims to describe the ultrastructure of the Lyonet's gland in Diatraea saccharalis larvae, offering suggestions regarding its possible function. The insects were reared under laboratory-controlled conditions. The glands were conventionally prepared for transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopy. SEM showed that Lyonet's glands are paired small structures located in the ventral side of the head. They are composed by clustered long cells resembling leaves. Under TEM observations, each cell is surrounded by a thin basal lamina and contains large stellate nucleus. The cytoplasm presents large and empty canaliculi with small microvilli. The basal plasma membrane forms numerous infoldings where numerous and well-developed mitochondria are concentrated. The cytoplasmatic membrane system is poorly developed. Our ultrastructural results suggested that the Lyonet's gland in D. saccharalis larvae may be involved in the uptake of small molecules from the hemolymph; no morphological evidences of macromolecules synthesis and secretion were noticed. The detection of nerve fibers in the gland suggest a neural control for the glandular cell function.

Morphological study of the hindgut in larvae of Anticarsia gemmatalis Hübner(Lepidoptera: Noctuidae) / Estudo morfológico do intestino posterior em larvas de Anticarsia gemmatalis Hübner (Lepidoptera: Noctuidae)

The velvetbean caterpillar (Anticarsia gemmatalis Hübner) has great economical interest as it affects the soybean crop worldwide. This work describes the morphology of the hindgut in A. gemmatalis larvae emphasizing their histological aspects. Distinct morphological regions, identified as pylorus, ileum, colon and rectum, constitute the hindgut of A. gemmatalis. A thin cuticular intima, a simple epithelium and muscular layer compose the hindgut wall, independent of the region. Microspines project from the cuticular intima in the posterior interstitial ring, between the midgut and the hindgut, and the posterior pyloric region. A single circular layer of large fibers, differing from the other hindgut regions that present two layers of muscular fibers, forms the rectal musculature. The distal ends of Malpighian tubules cross the rectum wall and constitute the cryptonephric excretory system typical in Lepidoptera larvae.

A lagarta da soja (Anticarsia gemmatalis Hübner) tem grande interesse econômico, pois afeta significativamente a cultura da soja em todo o mundo. Este trabalho descreve a morfologia do intestino posterior de larvas de A. gemmatalis, com ênfase nos seus aspectos histológicos. O intestino posterior é constituído por regiões morfologicamente distintas, identificadas como piloro, íleo, cólon e reto. Independente da região, a parede do intestino posterior é constituída por fina cutícula, epitélio simples e camada muscular. A íntima cuticular apresenta espículas no anel intersticial posterior, entre o intestino médio e o posterior, e na região posterior do piloro. A musculatura do reto é formada por camada única de largas fibras circulares, diferindo das demais regiões do intestino posterior que apresentam duas camadas de fibras musculares. As extremidades distais dos túbulos de Malpighi atravessam as paredes do reto, constituindo o sistema criptonefridial característico de Lepidoptera.

Morphometric study of the midgut epithelium in larvae of Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae) / Estudo morfométrico do epitélio do intestino médio em larvas de Diatraea saccharalis Fabricius (Lepidoptera: Pyralidae)

A larva de Diatraea saccharalis Fabricius (broca-da-cana) tem grande interesse econômico, pois afeta o cultivo e aproveitamento industrial da cana-de-açúcar. Entretanto, poucos são os estudos sobre a morfologia interna desse inseto. O objetivo deste trabalho foi estudar, morfometricamente, o seu epitélio intestinal, ao longo de seu comprimento, visando caracterizar regiões estruturalmente diferentes. O intestino médio de larvas no último instar foi subdividido em três regiões: proximal, mediana e distal e os fragmentos foram processados para observação em microscopia de luz. Os cortes histológicos foram analisados em sistema computadorizado de análise de imagens para medir comprimento, largura e área do epitélio, das diferentes células epiteliais, dos seus respectivos núcleos e do lúmen intestinal. Os dados obtidos foram submetidos ao teste estatístico de Kruskal-Wallis e à análise multivariada. Nossos resultados mostraram que o intestino médio apresentou-se constituído, morfometricamente, por duas diferentes regiões, proximal e distal; a região mediana apresentou valores coincidentes tanto com a região proximal quanto com a distal, sugerindo ser região intermediária. As células epiteliais (colunares, caliciformes e regenerativas), quando avaliadas pela análise estatística multivariada, não apresentaram diferença morfométrica nas diferentes regiões do intestino médio. Entretanto, a análise de variância, realizada para variáveis isoladas, mostrou que as células regenerativas apresentaram maior variabilidade morfométrica.

The sugarcane borer, Diatraea saccharalis Fabricius, has great economical interest as it affects the culture and industrial use of the sugarcane. However, there are few studies concerning the internal morphology of this insect. This work aims to study morphometrically the midgut and the epithelium along their lenght, trying to characterize different regions. Midgut of last instar larvae wasdivided in three regions: anterior, middle and posterior, and the fragments were processed for light microscopic observation. Histological sections were analyzed in a computerized system concerning the length, width and area of the epithelium, their cells, and the midgut lumen. The obtained data werestatistically analyzed by the Kruskal-Wallis test and by multivariate analysis. Our results showed that the midgut has two different regions, the anterior and the posterior; the middle region presents values that are coincident with the ones of either the anterior and the posterior portions, suggesting that thereis an intermediate region between the other two ones. The epithelial cells (columnar, goblet and regenerative cells), when evaluated by multivariate analysis, do not present significant morphometric differences in the different midgut regions. However, the analysis of variance for separate variables show that the regenerative cells present wide morphometric variability along the midgut.

The distribution of agglutinins and lytic activity against Trypanosoma rangeli and erythrocytes in Rhodnius prolixus and Triatoma infestans tissue extracts and haemolymph

Haemolymph, heads, salivary glands, crops, midguts, hindguts, and Malpighian tubules from Rhodnius prolixus and Triatoma infestans were extracted in phosphate or Tris buffer saline with calcium, and tested for agglutination and lytic activities by microtitration against both vertebrateerythrocytes and cultured epimatigote forms of Trypanosoma rangeli. Haemagglutination activity against rabbit erythrocytes was found in the crop, midgut and hindgut extracts of T. infestans but only in the haemolymph of R. prolixus. Higher titres of parasite agglutinins were found in R. prolixus haemolymph than T. infestans, whilst the converse occurred for the tissue extracts. In addition, the extracts of T. infestans salivary glands, but not those of R. prolixus, showed a trypanolytic activity that was heat-inactivated and was not abolished by pre-incubation with any of the sugars or glycoproteins tested. T. infestans, which is refractory to infection by T. rangeli, thus appears to contain a much wider distribution of agglutinating and trypanolytic factors in its tissues than the more susceptible species, R. prolixus