El Diazepam altera la ultraestructura del atrio fetal de ratón / Diazepam alters the ultrastructure of fetal atrium in rat

El diazepam (DZ) es un tranquilizante menor sintético, utilizado en pacientes con trastornos psicológicos y psiquiátricos. Es sedante, miorrelajante, anticonvulsionante y antipsicótico. El DZ atraviesa la barrera placentaria humana y la del ratón. Mujeres jóvenes que son adictas al fármaco, si se embarazan y continúan utilizándolo, sobre todo durante el primer trimestre, exponen a sus hijos a presentar alteraciones psicomotoras. El propósito de este trabajo fue investigar si el DZ administrado durante la gestación,induce alteraciones ultraestructurales del miocardio fetal de ratón. El grupo (DZ) de hembras gestantes deratón de la cepa CD-1 fue tratado con dosis únicas diarias de 1,0 mg/kg/pc/sc del día 6 al 17 y un grupo (C)que recibió solución salina. El día 18 las hembras de ambos grupos se anestesiaron, los fetos se perfundieron por vía intracardiaca con paraformaldehído al 1 % y glutaraldehido al 2,5 %, se les extrajo el corazón, se disecó el atrio, se fijó en OsO4 al 1 % y se incluyó en resina epóxica. Los cortes finos se contrastaron conacetato de uranilo y citrato de plomo y se observaron en un microscopio electrónico de transmisión. En los miocitos de los fetos del grupo DZ las sarcómeras del miocardio compacto tenían menor longitud que las del grupo C. Se observaron zonas con miofibrillas desorganizadas. El retículo sarcoplásmico de algunos miocitos presentaba cisternas distendidas y fragmentadas, mitocondrias alteradas y se observaron abundantes polirribosomas. Los cambios podrían deberse al efecto del DZ sobre la síntesis de actina y miosina pesada y sobre los organelos citoplásmicos, mediados por receptores benzodiazepínicos periféricos presentes en la membrana externa de las mitocondrias y asociados a canales de calcio dependientes de voltaje. Las alteraciones ultraestructurales del miocardio atrial de fetos de ratones expuestos in utero a DZ podrían tener efectos posnatales.

Diazepam (DZ) is a syntheticminor tranquilizer, used in patients with psychologicaland psychiatric disorders. It is a relaxing sedative,anticonvulsant and antipsychotic. DZ crosses thehuman placental barrier in mouse. Young women who are addicted to the drug, if they become pregnantand continue to use it, particularly during the firsttrimester, expose their children to psychomotor disorders. The purpose of this study was to investigate whether DZ administered during pregnancy induces ultrastructural alterations of fetal mouse myocardium.The group (DZ) of pregnant female mice of the CD-1strain was treated with a single daily dose of 1.0 mg/ kg / pc / sc of day 6 to 17 and a group (C) that received saline solution. On day 18 females of bothgroups were anesthetized, the fetuses were perfusedby intracardiac route with 1 % paraformaldehyde and 2.5 % glutaraldehyde, the heart was removed, theatrium was dissected, fixed in 1 % OsO4, it wasimmersed in epoxy resin. The fine sections werecontrasted with uranyl acetate and lead citrate and observed in a transmission electron microscope. Inthe myocytes of the fetuses of the DZ group, the sarcomers of the compact myocardium were shorter than those of the C group. Areas with disorganized myofibrils were observed. The sarcoplasmic reticulumof some myocytes had distended and fragmented 996cisterns, altered mitochondria, and abundant polyribosomes were observed. The changes may bedue to the effect of DZ on the synthesis of actin and heavy myosin and on cytoplasmic organelles mediatedby peripheral benzodiazepine receptors present onthe outer membrane of the mitochondria and associated with voltage-dependent calcium channels.Ultrastructural alterations of the atrial myocardium of fetuses of mice exposed to DZ in utero may have postnatal effects.

Ultrastructure of fetal mice hepatocytes exposed in utero to diazepam / Ultraestructura de hepatocitos fetales de ratón expuestos in utero a diazepam

Previous research has shown that fetal mice hepatic cells from females treated with diazepam (Valium) during pregnancy depict cytoplasmic and nuclear modifications when observed with photonic microscope. The purpose of this work is to investigate if diazepam administered subcutaneously (SC) to pregnant mice females induces ultraestructural alterations in the cytoplasmic organelles and nucleus to fetal hepatocytes. Transmission electron microscopy observations of fetal hepatocytes from pregnant females treated with a single daily dose of diazepam 2.7 mg/kg/bw/SC administered from 6th to 15th days of gestation revealed that they frequently presented disorganized and dilated rough endoplasmic reticulum cisterns, membranous elements, abundant Golgi complex and glycogen granules, around large vacuoles. The voluminous nucleus shows atypical distribution of chromatin. These alterations could modify the hepatocyte's physiology and probably persist after birth.

Estudios previos muestran que las células hepáticas de fetos de ratón, de hembras tratadas con diazepam (Valium) durante la gestación, presentan modificaciones citoplásmicas y nucleares que se pueden observar con el microscopio fotónico, por lo que el propósito de este trabajo es determinar si el diazepam administrado por vía subcutánea (SC) a hembras gestantes de ratón, induce alteraciones ultraestructurales de los organelos citoplásmicos y del núcleo de los hepatocitos fetales. En los fetos de ratón del grupo experimental de hembras gestantes, tratadas con dosis únicas diarias de 2,7 mg/kg de peso corporal administradas por vía SC del 6° al 15° día de la gestación, se observó con el microscopio electrónico de transmisión que los hepatocitos fetales presentaban con frecuencia retículo endoplásmico rugoso desorganizado, con cisternas dilatadas; había elementos membranosos y complejo de Golgi abundante, al igual que gránulos de glucógeno que rodeaban a grandes vacuolas. Los núcleos eran voluminosos, con la cromatina distribuida atípicamente. Estas alteraciones podrían modificar la fisiología de los hepatocitos y probablemente persistan después del nacimiento.

Morphological alterations in mouse placenta induced by diazepam / Alteraciones morfológicas inducidas en la placenta de ratón por diazepam

Diazepam (DZ) is a benzodiazepine that belongs to the group of minor tranquilizers with myo-relaxing and anticonvulsant properties. DZ and its metabolites cross the placental barrier in human, monkey, hamster, and mouse, and accumulate in the placenta. Our aim was to investigate, through histological techniques, and semifine sections if DZ induces morphological changes in the placenta. Twenty female mice of the ICR strain were distributed randomly in two groups. One group (DZ) was treated from days 6 to 17 of gestation with a single daily subcutaneous (sc) dose of DZ of 2.7 mg/kg/ (bw); the second, control group (C) was treated with saline solution. All females (10 DZ and 10 C) were killed by decapitation. Placentas were extracted and fixed in phosphates-buffered 10% formaldehyde, pH 7.3, dehydrated, and embedded in paraffin to obtain 3 µm thick sections or fixed in 2.5% glutaraldehyde, post-fixed in 1% OsO4, embedded in epoxy resin. Histological sections were stained with hematoxylin-eosin or Weigert´s iron hematoxylin. Semifine sections were stained with toluidine blue. All sections were observed under comparative light microscopy. The DZ-group showed thinned placental barrier with multiple vacuoles. Nuclei of trophoblast cells (TCs) and trophoblast giant cells (TGCs) presented heterochromatin in coarse granules, atypically distributed in the karyolymph and conspicuous nucleoli. The cytoplasm of the TGCs was vacuolated and chromatin had a similar appearance to that observed in TCs. The total area of the placental barrier was measured in µm2/µm2; the area in the DZ group was reduced as compared with the C group (P<0.001). Alterations of TGCs could be due to an interaction of DZ with peripheral type benzodiazepine receptors involved in progesterone biosynthesis. Administration of DZ in mice alters the placental barrier and TGCs which could affect their physiology and causes teratogenic effects on the ovary and testis involved in steroid hormones biosynthesis.

El diazepam (DZ) es una benzodiazepina que forma parte de los tranquilizantes menores con propiedades miorrelajantes y anticonvulsivantes. El DZ y sus metabolitos atraviesan la barrera placentaria en el humano, mono, hámster y ratón, y se acumula en ésta. Nuestro propósito fue investigar a través de técnicas histológicas y en cortes semifinos si el DZ induce cambios morfológicos en la placenta de ratón. Hembras de ratón de la cepa ICR se distribuyeron al azar en dos grupos. Un grupo (DZ) fue tratado del día 6 al 17 de la gestación con dosis únicas diarias subcutáneas (sc) de DZ de 2.7 mg/kg (pc); el segundo grupo control (C) se trató con solución salina. Todas las hembras (10 DZ y 10 C), se sacrificaron por decapitación. Se extrajeron las placentas y se fijaron en formaldehido al 10% amortiguado con fosfatos pH 7.3, se deshidrataron y se incluyeron en parafina para obtener cortes de 3 µm, o se fijaron en glutaraldehido al 2.5%, se posfijaron en OsO4 al 1% y se embebieron en resina epóxica. Los cortes histológicos se tiñeron con hematoxilina-eosina o con hematoxilina férrica de Weigert. Los cortes semifinos se tiñeron con azul de toluidina. Todos los cortes se observaron en un microscopio óptico de comparación. El grupo DZ presentó en la barrera placentaria múltiples vacuolas. Los núcleos de las células del trofoblasto y las células trofoblásticas gigantes (TGCs) presentaron heterocromatina en grumos gruesos, distribuidos atípicamente en la cariolinfa y nucléolos conspicuos. El citoplasma de las TGCs estaba vacuolizado y la cromatina tenía una apariencia similar a la observada en las células trofoblásticas. El área total de la barrera placentaria se midió en µm2/mm2; el área en el grupo DZ era reducida en comparación del grupo C (P<0.001). Las alteraciones de las células trofoblásticas y de las TGCs podrían deberse a la interacción del DZ con los receptores benzodiazepínicos de tipo periférico involucrados en la biosíntesis de progesterona. La administración de DZ en el ratón altera la barrera placentaria y las TGCs que podrían afectar su fisiología y causar efectos teratogénicos en el ovario y el testículo involucrados en la biosíntesis de las hormonas esteroides.

Correlation between function-morphology of effect of the stress and flunitrazepam administered during gestation in adult mouse ovary / Correlación entre la función y la morfología de los efectos de estrés y flunitrazepam administrado durante la gestación en ovario de ratón adulto

Previously we report long lasting effects on ovary of mice prenatally exposed to flunitrazepam (FNZ), a benzodiazepine with tranquilized action. In this work we find that the FNZ don't prevent the effects on ovary prenatally exposure to stress in mice. We studied adult females born from mothers that had been stressed by immobilization on day 6 ofgestation (GD-6) or group S, and from mothers stressed also by immobilization at GD-6, but which received a single oral dose of FNZ immediately after the stress group FNZS. The control groups were the SS that received the GD-6 saline solution and the group NT non-treated. Their ovaries were extracted for histology studies and to observe the activity of 3b hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase (3 b-HSD). The histological analysis revealed high staining affinity ovarian cell of S and FNZS. Double oocytes and apoptotic bodies were found in the secondary atretic follicles, as well as abnormal primordial, primary and secondary follicle populations, as compared to SS and NT groups. The primordial, primary, and secondary follicles were significantly reduced in the experimental groups. But the primary and secondary atretic follicles were higher in both groups, and the number of corpora lutea was lower in both groups. The activity of 3 b-HSD was abnormally increased in both FNZS- and S-groups. These findings suggest that FNZ did not counteract the impairing effects of prenatal stress on adult offspring ovarian follicles, and could rather be responsible for long lasting changes occurring during embryonic programming.

Previamente comprobamos efectos de larga duración sobre el ovario de ratones expuestos prenatalmente a flunitrazepam (FNZ), una benzodiazepina con acción tranquilizante. En este trabajo encontramos que el FNZ, no revierte los efectos producidos por la exposición prenatal a estrés. Estudiamos hembras adultas nacidas de madres que se estresaron por inmovilización el día 6 de la gestación (DG-6) o grupo S, y de madres estresadas también por inmovilización el DG-6, las que recibieron una sola dosis de FNZ inmediatamente después del estrés (grupo FNZS). Los grupos de control fueron el SS al que se le administró solución salina y el NT no tratado. Se extrajeron sus ovarios para su estudio histológico y para observar la actividad de delta 3b-deshidroxiesteroide dehidrogenasa/isomerasa (3 b-HSD). El análisis histológico reveló una gran afinidad tintoreal en los ovarios de los grupos S y FNZS. En los ovarios de los ratones del grupo FNZS se encontraron en los folículos secundarios atrésicos ovocitos dobles y cuerpos apoptóticos así como una población mayor de folículos anormales primordiales, primarios y secundarios en comparación con los grupos SS y NT. Los folículos primarios y secundarios tuvieron una reducción significativa en los grupos experimentales pero los folículos atrésicos primarios y secundarios fueron más en ambos grupos y el número de cuerpos lúteos fue menor en ambos grupos. La actividad de 3 b-HSD aumentó de manera anormal tanto en los grupos FNZ y S. Estos hallazgos sugieren que el FNZ no contrarresta los efectos negativos del estrés prenatal sobre los folículos ováricos de las crías adultas, y podría ser responsable de los cambios largo plazo que ocurren a durante la programación embrionaria.

Histological Changes of the Ovary of Adult Mice Exposed Prenatally to Flunitrazepam / Cambios Histológicos del Ovario de Ratones Adultos Expuestos Prenatalmente a Flunitrazepam

Flunitrazepam (FNZ) is a minor tranquillizer involving allosteric modulation of the GABA receptor complex. It is a ligand of the peripheral benzodiazepine receptor (PBR) that participates in cholesterol transport in steroidogenic organs. The purpose was to investigate whether a single oral dose of FNZ of 2.5 mg/kg of body weight (bw), administered on day 6 of gestation, alters the structure of the adult ovary of mouse offsprings at 2 months of age. The mouse offsprings of the in utero FNZ-treated group and those of the control group (C) were killed. Ovaries were obtained in early estrous, fixed in Zenker solution, and processed by routine histological techniques. Serial sections were observed under light microscopy to determine the characteristics and quantity of follicles in different stages of development and of the corpus luteum. The ovarian tissues from the FNZ group depicted a great staining affinity, enlarged nuclei with abundant heterochromatin clumps. The quantity of primordial, primary and secondary normal follicles in the FNZ group decreased significantly (p< 0.01). The number of primary atretic follicles increased (p<0.01) and the secondary ones remained constant as in group C. Histological changes and statistical data suggest that FNZ produces long-lasting epigenetic or genotoxic effects in follicular and corpus luteum cells of the ovary of prenatally FNZ-treated mice.

El flunitrazepam (FNZ) es un tranquilizante menor que actúa modulando el receptor GABA, es un ligando del receptor benzodiazepínico periférico (PBR), el cual participa en el transporte de colesterol en órganos esteroidogénicos. El objetivo de este trabajo fue investigar si una dosis oral de FNZ (2.5mg/kg de peso) administrada en el sexto día de gestación, altera la estructura del ovario en crías de ratón adultos. Las crías del grupo FNZ tratadas in utero con la benzodiazepina, así como el grupo control, fueron sacrificadas. Los ovarios se extrajeron en estro temprano, se fijaron en líquido de Zenker y procesaron con las técnicas habituales de histología. Los cortes seriados fueron analizados mediante microscopia óptica, los folículos fueron identificados y contados de acuerdo a los diferentes estadios del desarrollo, así como las células del cuerpo lúteo. El tejido ovárico en el grupo de FNZ presentó una gran afinidad tintórea, núcleos grandes y con abundantes cúmulos de heterocromatina. El número de folículos primordiales, primarios y secundarios en el grupo FNZ disminuyó (p<0.01). Contrario al número de folículos atrésicos que aumentaron (p<0.01), a excepción de los folículos atrésicos secundarios que no fueron diferentes a los controles. Las alteraciones histológicas y los datos estadísticos sugieren que el FNZ produce un efecto epigenético o genotóxico de largo plazo tanto en los folículos como en las células del cuerpo lúteo, de ratones tratados prenatalmente con el fármaco.

Diazepam induced long-term delay in the migration of external granular layer of the cerebellum: an experimental study in the mouse

El diazepam es una benzodiazepina muy utilizada durante la gestación, el parto y en caso de eclampsia y pre-eclampsia. Atraviesa con rapidez la barrera placentaria de varias especies animales, incluyendo la humana, se acumula en los tejidos fetales, en particular en algunas áreas del sistema nervioso central, como son la corteza cerebral, la del cerebelo y el tallo cerebral, de los cuales se elimina con lentitud. Estudios previos demuestran que el diazepam produce retardo en la diferenciación neuroblástica del mesencéfalo fetal, la corteza cerebral y el cuerpo calloso de ratones de 30 días de edad, nacidos de madres tratadas durante la gestación. La corteza cerebelosa en el ratón recién nacido es totalmente inmadura, por lo cual elpropósito de este trabajo, fue estudiar el efecto a largo plazo del diazepam sobre el proceso de maduración de la corteza cerebelosa de ratones expuestos prenatalmente a este fármaco. Los resultados mostraron que los animales tratados con dizepam presentaron significativamente abundantes neuroblastos en la capa granulosa externa del cerebelo, disminución de la densidad neuronal en la capa granulosa interna y de las fibras paralelas en la capa molecular. Los cambios inducidos por el diazepam en la corteza cerebelosa constituye el substrato morfológico que podría explicar las alteraciones funcionales en la natación y la actividad motora espontánea, observadas en los ratones expuestos a diazepam durante la vida intrauterina