Characterization of ruminal acidosis and initial phase of laminitis inducted by oligofructose in crossbred calves / Caracterização da acidose ruminal e da fase inicial da laminite induzidas por oligofrutose em bezerros mestiços

One of the ways to study cattle laminitis is its experimental induction by supplying a large amount of high fermentation carbohydrate. The most effective protocol until now has been the use of oligofructose. The objective of this study was to evaluate clinical and histological aspects of the hoof in experimental induction of ruminal acidosis and laminitis in calves using oligofructose. Six crossbred (Bos taurus x Bos indicus) yearling calves divided into Group I (GI) and Group II (GII) were used. Animals in GI and GII received intraruminal oligofructose in doses of 13 and 17g/kg, respectively. During 28 hours the calves were clinically evaluated and 30 hours after induction, samples were taken from coronary and abaxial wall of the hoof for histologic evaluation. Were noticed signs of ruminal and metabolic acidosis like rumen distension with fluid, diarrhea, ruminal pH reduction and, at blood gas analysis, pH and bicarbonate below reference range. Lameness was not observed however, some animals had a slower gait and apathy, possibly due to metabolic acidosis, though. Histologically, typical lesions of laminitis like circulatory changes and inflammatory infiltrate in the dermis, irregularities and areas of detachment at basement membrane and morphologic changes in cells from basal epidermis were found. The protocol induced, in the first 30 hours, clinical signs of ruminal and metabolic acidosis and low grade histologic lesions in the digits. Lameness and digit pain were not observed, characterizing the prodromic phase of the disease.(AU)

Uma das formas de se estudar a laminite bovina é sua indução experimental por meio do fornecimento de grande quantidade de carboidrato de alta fermentação. O protocolo mais eficaz até o momento foi o uso de oligofrutose. Objetivou-se avaliar aspectos clínicos e histológicos dos dígitos de bovinos na indução experimental de acidose ruminal e laminite usando oligofrutose. Utilizaram-se seis bezerros mestiços (Bos taurus x Bos indicus) de um ano, divididos em Grupo I (GI) e Grupo II (GII). Os animais em GI e GII receberam oligofrutose por via intrarruminal nas doses de 13 e 17g/kg respectivamente. Os bovinos foram avaliados clinicamente por 28 horas e fragmentos de coroa e muralha abaxial dos dígitos foram colhidos para histologia 30 horas após a indução. Foram identificados sinais de acidose ruminal e metabólica como distensão ruminal com líquido, diarreia e baixo pH ruminal. Os resultados de hemogasometria indicaram baixos pH e nível plasmático de bicarbonato. Os animais não apresentaram claudicação, entretanto, observaram-se apatia e marcha mais lenta, atribuídas à acidose metabólica. Histologicamente foram observadas lesões indicativas de laminite como alterações circulatórias e infiltrado inflamatório na derme, irregularidades e áreas de destacamento da membrana basal e alterações morfológicas de células da epiderme basal. O protocolo induziu, nas primeiras 30 horas, sinais de acidose ruminal e metabólica e lesões histológicas de baixa intensidade nos dígitos. Não foi observada claudicação ou sensibilidade nos dígitos, caracterizando a fase prodrômica da enfermidade.(AU)

Prevalence study of SNP c.421G>T in the ADAMTS2 gene responsible for dermatosparaxis in white dorper sheep in Brazil / Prevalência do SNP c.421G>T no gene ADAMTS2 responsável pela dermatosparaxia em ovinos white dorper no Brasil

Dermatosparaxis is an autosomal recessive disorder of connective tissue; the disorder is clinically characterized by skin fragility and hyperextensibility. Dermatosparaxis in White Dorper sheep is caused by a single nucleotide polymorphism (SNP) (c.421G>T) in the ADAM metalloproteinase with thrombospondin type 1 motif, 2 (ADAMTS2) gene. The aim of this study was to investigate the prevalence of this SNP in a White Dorper herd in São Paulo state, Brazil. In this study, we collected blood DNA samples from 303 White Dorper sheep and performed polymerase chain reaction to amplify the SNP region. The samples were sequenced to determine the presence of the SNP in the ADAMTS2 gene. The SNP prevalence in the studied population was 15.5%; this finding indicates that more effective control measures should be used to prevent the inheritance of SNP c.421G>T in the ADAMTS2 gene in Brazilian White Dorper herds.

A dermatosparaxia é uma doença autossômica recessiva do tecido conjuntivo, clinicamente caracaterizada pela fragilidade e hiperextensibilidade da pele. A dermatosparaxia em ovinos White Dorper é causada pelo polimorfismo de base única (SNP) c.421G>T no gene ADAM metalopeptidase com trombospondina tipo 1 motif, 2 (ADAMTS2). O objetivo deste estudo foi investigar a prevalência deste SNP em ovinos White Dorper no estado de São Paulo, Brasil. Foram coletadas amostras de sangue de 303 ovinos White Dorper. O DNA foi purificado destas amostras sanguíneas e utilizado em uma reação em cadeia da polimerase (PCR) para amplificação da região do gene contendo SNP c.421G>T. Os produtos das PCR foram sequenciados para determinar o genótipo dos animais. A prevalência do SNP na população estudada foi de 15,5%, estes achados indicam que medidas de controle efetivas devem ser utilizadas para prevenir a disseminação deste SNP no rebanho brasileiro de White Dorper.

Inflamação induzida por Adjuvante de Freund: achados clínicos e efeitos sobre a expressão do RNAm da hepcidina em equinos / Freund's adjuvant-induced inflammation: clinical findings and its effect on hepcidin mRNA expression in horses

Hypoferremia observed during systemic inflammatory disorders is regulated by hepcidin. Hepcidin up-regulation is particularly important during acute inflammation, as it restricts the availability of iron, which is necessary for pathogenic microorganism growth before adaptive immunity occurs. The aim of this study was to evaluate the clinical findings and hepatic hepcidin mRNA expression in horses using a Freund's complete adjuvant (FCA) model of inflammation. The expression of hepcidin mRNA in the liver was determined in healthy horses following two intramuscular injections of FCA at 0 h and 12 h. Plasma iron and fibrinogen concentrations were measured at multiple time points between 0 h and 240 h post-FCA injection (PI). Hepcidin mRNA expression was determined by RT-qPCR using liver biopsy samples performed at 0 h (control), 6 h and 18 h PI. The mean plasma fibrinogen level was significantly different from the control values only between 120 and 216 h PI. The mean plasma iron level was significantly lower than the control between 16 and 72 h PI, reaching the lowest levels at 30 h PI (33 % of the initial value), and returned to the reference value from 96 h PI to the end of the experiment. Hepcidin mRNA expression increased at 6 h PI and remained high at 18 h PI. The iron plasma concentration was an earlier indicator of inflammatory processes in horses when compared with fibrinogen and might be useful for the early detection of inflammation in the horse. FCA administration caused the rapid onset of hypoferremia, and this effect was likely the result of up-regulated hepatic hepcidin gene expression. This study emphasizes the importance of hepcidin and iron metabolism during inflammation in horses.

A hipoferremia observada durante os processos inflamatórios sistêmicos é mediada pela hepcidina. O aumento da expressão da hepcidina é particularmente importante durante a inflamação aguda, por restringir a disponibilidade de ferro necessária para o crescimento de microrganismos patogênicos antes que a imunidade adaptativa ocorra. O objetivo deste estudo foi avaliar os achados clínicos e a expressão hepática do RNA mensageiro (RNAm) da hepcidina em cavalos após a indução da inflamação com Adjuvante completo de Freund (FCA). A expressão hepática do RNAm da hepcidina foi determinada em cavalos sadios após duas administrações intramusculares de FCA às 0 h (M0) e 12 h (M12). As concentrações plasmáticas de ferro e fibrinogênio foram mensuradas em múltiplos momentos entre 0 h e 240 h (M240) após a primeira administração de FCA (PI). A expressão do RNAm da hepcidina foi determinada por RT-qPCR usando amostras de biopsias hepáticas colhidas as 0 h (controle), 6 h (M6) e 18 h (M18) PI. A concentração plasmática média de fibrinogênio foi estatisticamente diferente do M0 entre 120 h e 216 h PI. A concentração plasmática média de ferro foi significantemente menor que o controle entre 16 h e 72 h PI, alcançou o nível mais baixo às 30 h PI (33% do valor inicial) e retornou aos valores de referência entre 96 h PI e até o final do experimento. A expressão do RNAm da hepcidina aumentou no M6 e permaneceu alta no M18. A concentração plasmática de ferro foi um indicador precoce da inflamação quando comparada com o fibrinogênio e pode ser útil na detecção precoce da inflamação em cavalos. A administração do FCA causou um rápido início da hipoferremia, e isto foi resultante do aumento da expressão hepática da hepcidina. Estes resultados enfatizam a importância da hepcidina e do metabolismo do ferro durante a inflamação em cavalos.

Sequencing and expression analysis of hepcidin mRNA in donkey (Equus asinus) liver / Sequenciamento e expressão do RNA mensageiro da hepcidina no fígado de jumentos (Equus asinus)

The hypoferremia that is observed during systemic inflammatory processes is mediated by hepcidin, which is a peptide that is mainly synthesized in the livers of several mammalian species. Hepcidin plays a key role in iron metabolism and in the innate immune system. It's up-regulation is particularly useful during acute inflammation, and it restricts the iron availability that is necessary for the growth of pathogenic microorganisms. In this study, the hepcidin mRNA of Equus asinus has been characterized, and the expression of donkey hepcidin in the liver has been determined. The donkey hepcidin sequence has an open reading frame (ORF) of 261 nucleotides, and the deduced corresponding protein sequence has 86 amino acids. The amino acid sequence of donkey hepcidin was most homologous to Equus caballus (98%). The mature donkey hepcidin sequence (25 amino acids) was 100% homologous to the equine mature hepcidin and has eight conserved cysteine residues that are found in all of the investigated hepcidin sequences. The expression profile of donkey hepcidin in the liver was high and was similar to the reference gene expression. The donkey hepcidin sequence was deposited in GenBankTM (HQ902884) and may be useful for additional studies on iron metabolism and the inflammatory process in this species.

A hipoferremia observada durante os processos inflamatórios sistêmicos é mediada pela hepcidina, um peptídeo que é sintetizado predominantemente no fígado de mamíferos. A hepcidina desempenha um papel chave no metabolismo do ferro e no sistema imune. O aumento da expressão da hepcidina é particularmente útil durante a inflamação aguda, pois restringe a disponibilidade de ferro, necessária para o crescimento de microorganismos patogênicos. Neste estudo, o RNA mensageiro da hepcidina asinina foi caracterizado e sua expressão foi determinada em fígado de jumentos (Equus asinus). A sequência da hepcidina asinina tem uma janela de leitura de 261 nucleotídeos e a proteína correspondente é formada por 86 aminoácidos. A sequência de aminoácidos da hepcidina asinina foi mais homóloga à sequência da hepcidina equina (98%). A hepcidina madura (25 aminoácidos) foi 100% idêntica à hepcidina madura equina e possuía as oito cisteínas conservadas nas demais sequências de hepcidinas analisadas. O perfil de expressão da hepcidina no fígado de jumentos saudáveis foi alto e similar ao perfil de expressão do gene de referência. A sequência da hepcidina asinina foi depositada no GenBankTM (HQ902884) e será útil para o desenvolvimento de estudos adicionais sobre o metabolismo de ferro e inflamação nesta espécie.