Ultrastructural and morphometric description of the ear skin and cartilage of two South American wild histricognate rodents (Dasyprocta leporina and Galea spixii) / Descrição ultraestrutural e morfométrica da pele e cartilagem auricular de dois roedores histricognatos silvestres da América do Sul (Dasyprocta leporina e Galea spixii)

Skin and cartilage have been the main source for the recovery of somatic cells to be used in conservation strategies in wild mammals. In this sense, an important step for the cryopreservation of these samples is to recognize the properties of the skin and cartilage. Thus, knowing that the skin may differ among species and aiming to contribute to the establishment of cryobanks, the study examined the differences in the ear skin and cartilage of wild rodents from South America, agouti (Dasyprocta leporina) and spix's yellow-toothed cavy (Galea spixii). Ultrastructural and quantitative methods were used to measure skin and cartilage thickness, density of collagen and elastic fibers, cell type number and distribution, and proliferative activity. Although ultrastructural analysis revealed a similar pattern between species, morphometric analysis of the skin and cartilage showed differences between agoutis and cavies regarding thickness of epidermis layers (corneum: 5.3±2.5μm vs. 3.9±0.6μm; intermediate: 16.4±6.2μm vs. 23.4±8.1μm; basal: 9.9±2.1μm vs. 4.8±0.5μm), dermis (183.1±44.0μm vs. 258.2±22.9μm), total skin (211.8±46.0μm vs. 290.3±23.7μm) and perichondrium (27.6±6.1μm vs. 10.5±1.8μm). A greater number of epidermal cells (61.7±15.2 vs. 24.8±7.6) and chondrocytes (32.7±9.0 vs. 27.5±4.7) were observed in agouti, while the cavy presented a greater number of melanocytes (12.6±4.7 vs. 29.9±6.2), keratinocytes (14.7±4.2 vs. 29.8±7.6), and fibroblasts (103.6±24.7 vs. 112.2±11.3). Moreover, a higher percentage of collagen fibers and proliferative activity was observed in the skin of cavies, when compared to the skin of agoutis. Therefore, there are differences between agouti and cavy for ear skin and cartilage, requiring the establishment of species-specific cryopreservation protocols.(AU)

A pele e cartilagem têm sido uma importante fonte de recuperação de células somáticas a serem utilizadas em estratégias de conservação em mamíferos silvestres. Nesse contexto, uma importante etapa para criopreservação é conhecer, inicialmente, as propriedades que compõem a pele e cartilagem. Sabendo, então, que a pele pode diferir-se entre espécies e com o objetivo de contribuir para o estabelecimento de criobancos, o estudo evidenciou as diferenças da pele e da cartilagem do pavilhão auricular apical de cutias (Dasyprocta leporina) e preás (Galea spixii) que são roedores silvestres presentes na América do Sul. Para tanto, métodos ultraestruturais e quantitativos foram utilizados para mensurar a espessura da pele e da cartilagem, densidade de fibras colágenas e elásticas, número e distribuição dos tipos celulares e atividade proliferativa. Embora as propriedades ultraestruturais em cutias e preás tenham se mostrado semelhantes, avaliações acerca da morfometria da pele e da cartilagem demonstrou diferenças, especialmente nas camadas epidérmicas (córnea: 5,3±2,5μm vs. 3,9±0,6μm; espinhosa: 16,4±6,2μm vs. 23,4±8,1μm; basal: 9,9±2,1μm vs. 4,8±0,5μm), derme (183,1±44,0μm vs. 258,2±22,9μm), pele total (211,8±46,0μm vs. 290,3±23,7μm) e pericôndrio (27,6±6,1μm vs. 10,5±1,8μm). Além disso, um número maior de células epidérmicas (61,7±15,2 vs. 24,8±7,6) e condrócitos (32,7±9,0 vs. 27,5±4,7) foram observados em cutias, enquanto em preás um maior número de melanócitos (12,6±4,7 vs. 29,9±6,2), queratinócitos (14,7±4,2 vs. 29,8±7,6) e fibroblastos (103,6±24,7 vs. 112,2±11,3) foram evidenciados. Ainda, em preás, uma maior porcentagem de fibras colágenas e da atividade proliferativa foram observadas quando comparadas a pele de cutias. Portanto, existem diferenças entre cutias e preás para pele e cartilagem do pavilhão auricular, exigindo desta forma um estabelecimento de protocolos de criopreservação específica para cada uma destas espécies.(AU)

Subplacental development in Galea spixii / Desenvolvimento subplacentário do preá (Galea spixii)

Animal models are essential to understand healthy human placentation. Guinea pig related rodents became on focus for such purposes. In particular, processes of trophoblast invasion are similar. The latter is associated with a specialized area, the subplacenta. Since previous results showed differences between the guinea pig and its close relative Galea spixii, we aimed to study subplacental development with more detail. We investigated 16 pregnant females of 14 to 55 days of gestation by means of histology, morphometrics, immunohistochemistry and electron microscopy. The overlap between the fetomaternal blood systems resulted as intimate, suggesting some exchange processes. Proliferation was revealed by three independent methods, being most active in early and mid-gestation, which was in accordance to former results. Though degeneration of tissues took place, the subplacenta was maintained towards term with access to the fetal vascularization, supporting a hypothesis about the release of substances to the fetal unit in advanced gestation. In contrast to other species, the extraplacental trophoblast showed a shift from syncytial streamers to giant cells during mid-gestation. Views on placentation in caviomorphs were influenced by the guinea pig, but our data supported recent studies that the subplacenta had a much greater placidity. In regard to subplacental grow, degeneration and likely also exchange processes, Galea and other species showed a more basal pattern of caviomorphs than the guinea pig. Such differences should be considered, when choosing most adequate animal models for special purposes in comparison to human placentation.(AU)

Modelos animais são essenciais para entender a placenta humana sadia. Neste sentido os roedores relacionados ao porquinho da índia tornaram-se foco para tal entendimento. Em particular, os processos de invasão trofoblástica são semelhantes. O último está associado a uma área especializada, a subplacenta. Uma vez que os resultados anteriores mostraram diferenças entre o porquinho da índia e seu relativo o preá, buscamos estudar o desenvolvimento subplacentário com mais detalhes. Pesquisamos 16 fêmeas gestantes de 14 a 55 dias de gestação por meio de histologia, morfometria, imuno-histoquímica e microscopia eletrônica. A sobreposição entre os sistemas sanguíneos materno e fetal apresentou-se com íntima relação, sugerindo alguns processos de troca. A proliferação foi revelada por três métodos independentes, sendo mais ativos no início e metade da gestação, o que corroborou com os resultados anteriores. Embora a degeneração dos tecidos tenha ocorrido, a subplacenta foi mantida até o termo gestacional com acesso à vascularização fetal, apoiando uma hipótese sobre a liberação de substâncias para a unidade fetal em gestação avançada. Em contraste com outras espécies, o trofoblasto extraplacentário mostrou uma mudança de flâmulas sinciciais para células gigantes durante a metade da gestação. As visualizações sobre a placentação em caviomorfos foram influenciadas pelo porquinho da índia, mas nossos dados apoiaram estudos recentes de que a subplacenta apresentava uma plasticidade muito maior. Em relação ao crescimento subplacentário, a degeneração e provavelmente também os processos de troca, o preá e outras espécies apresentaram um padrão mais basal de caviomorfos do que o porquinho da índia. Tais diferenças devem ser consideradas, ao escolher os modelos animais mais adequados para fins especiais em comparação com a placentação humana.(AU)

In vitro maturation of collared peccary (Pecari tajacu) oocytes after different incubation times / Maturação in vitro de oócitos de cateto (Pecari tajacu) após diferentes períodos de incubação

Oocyte in vitro maturation (IVM) is the first step of the in vitro reproductive technologies that enables mature oocytes to be generated ex vivo and after used for embryo production. In this sense, the establishment of culture environment, as oocyte incubation time, is essential for the success of the IVM. Therefore, the study was carried out to investigate the relationship between the meiotic potential and the IVM times of collared peccary oocytes, wild mammals of great commercial and ecological interest. Thus, ovaries were collected of females derived from captivity and transported to the laboratory within 1 hour of slaughtering. The oocytes derived from follicles (3-6mm in diameter) were recovered by aspirated and sliced. Good quality oocytes (evenly granulated cytoplasm with a least one layer of surrounding cumulus cells) were selected and subjected to culture in TCM 199 supplemented with 10µg/mL FSH, 10% FBS and 100µM cysteamine at 38.5°C, 5% CO2 and maximum humidity for 24 or 48 hours. After the incubation period, the nuclear status, the presence of first polar body and the expansion of cumulus cells of oocytes were assessed. The data obtained were analyzed by Fisher exact test (P<0.05). A total of four sessions (2-3 females per session) were performed, resulting in eighteen aspirated and sliced ovaries with normal morphological characteristics. An oocyte recovery rate of about 83.1% (59/71) was obtained with 3.3 oocytes/ovary and 2.3 viable oocytes/ovary. After different incubation times, differences (P<0.05) were observed in 24 and 48 hours for expansion of the cumulus cells (38.1% vs. 100%), presence of first polar body (52.4% vs. 90.5%) and nuclear status in second metaphase (19.0% vs. 76.2%), respectively. In conclusion, 48 hours is suitable time for the in vitro maturation of oocytes derived from collared peccaries when compared to the time of 24 hours, according to the meiotic potential observed. Additional studies should be conducted to improve the quality of the oocyte culture environment, as medium composition, aiming to obtain viable mature oocytes for other in vitro biotechnologies.(AU)

A maturação in vitro (MIV) oocitária é a primeira etapa das tecnologias reprodutivas in vitro que permite que oócitos maturados sejam gerados ex vivo e depois usados para a produção de embriões. Nesse sentido, o estabelecimento do ambiente de cultivo, como o período de incubação de oócitos, é essencial para o sucesso da MIV. Portanto, o estudo foi realizado para investigar a relação entre o potencial meiótico e os períodos de MIV de oócitos derivados de catetos, mamíferos silvestres de grande interesse comercial e ecológico. Para tanto, os ovários foram coletados de fêmeas derivadas de cativeiro e transportados ao laboratório dentro de 1 h após o abate. Os oócitos derivados de folículos (3-6mm de diâmetro) foram recuperados por aspiração e fatiados. Oócitos de boa qualidade (citoplasma uniformemente granulado com pelo menos uma camada circundante de células cumulus) foram selecionados e submetidos ao cultivo em TCM 199 suplementado com 10µg/mL de FSH, 10% de SFB e 100μM de cisteamina a 38,5°C, 5% de CO2 e umidade máxima por 24 e 48 h. Após o período de incubação, o estado nuclear, a presença do primeiro corpúsculo polar e a expansão das células do cumulus dos oócitos foi avaliada. Os dados obtidos foram analisados pelo teste exato de Fisher (P<0,05). Um total de quatro sessões (2-3 fêmeas por sessão) foi realizado, resultando em dezoito ovários aspirados e fatiados com características morfológicas normais. Uma taxa de recuperação oocitária de aproximadamente 83,1% (59/71) foi obtida com 3,3 oócitos/ovário e 2,3 oócitos viáveis/ovário. Após diferentes períodos de incubação, diferenças (P<0,05) foram observadas entre 24 e 48 h para a expansão das células cumulus (38,1% vs. 100%), presença de primeiro corpúsculo polar (52,4% vs. 90,5%) e estado nuclear na segunda metáfase (19,0% vs. 76,2%), respectivamente. Em conclusão, 48 h é o período adequado para a maturação in vitro de oócitos derivados de catetos quando comparado ao tempo de 24 h, de acordo com o potencial meiótico observado. Estudos adicionais devem ser conduzidos para melhorar a qualidade do ambiente de cultivo oocitário, como a composição de meio, objetivando obter oócitos maturados viáveis para outras biotecnologias in vitro.(AU)

Combination of ethylene glycol with sucrose increases survival rate after vitrification of somatic tissue of collared peccaries (Pecari tajacu Linnaeus, 1758) / Combinação de etilenoglicol com sacarose aumenta a taxa de sobrevivência após a vitrificação de tecido somático de catetos (Pecari tajacu Linnaeus, 1758)

The cryopreservation of somatic tissue in collared peccaries promotes an alternative source of genetic material of this specie. The solid-surface vitrification (SSV) is a great option for tissue conservation; nevertheless, the optimization of SSV requirements is necessary, especially when referred to cryoprotectants that will compose the vitrification solution. Therefore, the aim was to evaluate the effect of the presence of 0.25 M sucrose in addition to different combinations (only or association) and concentrations (1.5 M or 3.0 M) of ethylene glycol (EG) and/or dimethyl sulfoxide (DMSO) in the somatic tissue vitrification of collared peccaries. Subsequently, we tested six combinations of cryoprotectants with or without sucrose in Dulbecco modified Eagle medium (DMEM) plus 10% fetal bovine serum (FBS). Thus, 3.0 M EG with sucrose was able to maintain normal tissue characteristics compared with non-vitrified (control), especially for the volumetric ratio of epidermis (61.2 vs. 58.7%) and dermis (34.5 vs. 36.6%), number of fibroblast (90.3 vs. 127.0), argyrophilic nucleolar organizer region (AgNOR) ratio (0.09 vs. 0.17%) and nucleus area (15.4 vs. 14.5 µm2) respectively. In conclusion, 3.0 M EG with 0.25 M sucrose and 10% FBS resulted in a better cryoprotectant composition in the SSV for somatic tissue of collared peccaries.(AU)

A criopreservação de tecido somático em catetos promove uma fonte alternativa de material genético nesta espécie. A vitrificação em superfície sólida (VSS) é uma ótima opção para a conservação do tecido; contudo, a otimização dos requerimentos da VSS é necessária, especialmente quanto aos crioprotetores que irão compor a solução de vitrificação. Portanto, o objetivo foi avaliar o efeito da presença de 0,25 M de sacarose em adição com diferentes combinações (individual ou associação) e concentrações (1,5 M ou 3,0 M) de etilenoglicol (EG) e/ou dimetilsulfóxido (DMSO) na vitrificação de tecido somático de catetos. Subsequentemente, nós testamos seis combinações de crioprotetores com ou sem sacarose em meio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) acrescido de 10% de soro fetal bovino (SFB). Assim, 3,0 M de EG com sacarose foi capaz de manter as características normais do tecido comparado com o não vitrificado (controle), especialmente para a proporção volumétrica da epiderme (61,2 vs. 58,7%) e derme (34,5 vs. 36,6%), número de fibroblastos (90,3 vs. 127,0), razão da região argirófila organizadora de nucléolo (AgNOR) (0,09 vs. 0,17%) e área do núcleo (15,4vs.14,5 µm2), respectivamente. Em conclusão, 3,0 M de EG com 0,25 M de sacarose e 10% de SFB resultaram na melhor composição de crioprotetores na VSS para tecido somático de catetos.(AU)

In vitro culture of somatic cells derived from ear tissue of collared peccary (Pecari tajacu Linnaeus, 1758) in medium with different requirements / Cultivo in vitro de células somáticas derivadas de tecido auricular de cateto (Pecari tajacu Linnaeus, 1758) em meio com diferentes requerimentos

The maintenance of metabolic activities during the in vitro culture of somatic cells of wild animals, especially collared peccary (Pecari tajacu), is an interesting step in conservation of these cells for the use in nuclear transfer. In this context, it is necessary to optimize the culture conditions of somatic cells by the establishment of appropriate supplementation to the media. Therefore, this study aimed to analyze the composition of the culture means of somatic cell derived from ear tissue of collared peccaries, evaluating concentrations of fetal bovine serum (FBS; 10% vs. 20%) and epidermal growth factor (EGF; 5ng/mL vs. 10ng/mL). Tissues were submitted to primary culture and subcultures for 40 days and cells were analyzed for morphology, adhesion, subconfluence, and proliferative activity to develop the growth curve and to determine the population doubling time (PDT), viability, and functional/metabolic activity. No difference was observed between the concentrations of FBS for several parameters, except for viability [FBS10: 85.6% vs. FBS20: 98.2%], PDT [FBS10: 155.4h vs. 77.2h], and functional/metabolic assay [FBS10: 0.57-0.55 vs. FBS20: 0.82-0.99 (D5-D7)]. For the EGF in culture, no difference was observed in the evaluated parameters. In all experiments, the growth curves were typical S-shape and the cells passed through a lag, logarithmic, and plateau phase. In conclusion, 20% FBS is suitable for the recovery of somatic cells; nevertheless, EGF does not improve the quality of growing these cells. To our knowledge, this is the first study culturing somatic cells of collared peccaries.(AU)

A manutenção das atividades metabólicas durante o cultivo in vitro de células somáticas de animais silvestres, especialmente cateto (Pecari tajacu), é uma etapa interessante na conservação dessas células para o uso na transferência nuclear. Nesse contexto, é necessário aperfeiçoar as condições de cultivo de células somáticas pelo estabelecimento de suplementações apropriadas aos meios. Portanto, este estudo objetivou analisar a composição dos meios de cultivo de células somáticas derivadas de tecido auricular de catetos, avaliando concentrações de soro fetal bovino (SFB; 10% vs. 20%) e fator de crescimento epidermal (EGF; 5 ng/mL vs. 10 ng/mL). Para tanto, tecidos foram submetidos ao cultivo primário e subcultivos por 40 dias e células foram analisadas por morfologia, adesão, subconfluência, e atividade proliferativa pelo desenvolvimento da curva de crescimento e determinação do time de duplicação da população (PDT), viabilidade, e atividade funcional/metabólica. Nenhuma diferença foi observada entre as concentrações de SFB para os vários parâmetros, exceto para viabilidade [SFB10: 85,6% vs. SFB20: 98,2%], PDT [SFB10: 155,4 h vs. 77,2 h], e atividade funcional/metabólica [SFB10: 0,57-0,55 vs. SFB20: 0,82-0,99 (D5-D7)]. Para o EGF em cultivo, nenhuma diferença foi observada nos parâmetros avaliados. Em todos os experimentos, as curvas de crescimento foram típicas de forma S e as células passaram por uma fase lag, logarítmica e platô. Em conclusão, 20% de SFB é adequado para a recuperação de células somáticas; contudo, EGF não melhora a qualidade de crescimento dessas células. Ao nosso conhecimento, este é o primeiro estudo cultivando células somáticas de catetos.(AU)

Relaxant effect of the essential oil of Croton nepetifolius on ovine cervix

We investigated the in vitro effect of the essential oil of Croton nepetifolius Baill., Euphorbiaceae (EOCN), on spontaneous or induced contractions of circular and longitudinal muscles from the ovine cervix during the luteal phase of the estrous cycle. The relaxant effect of EOCN was expressed as a percentage of the contraction recorded before the addition of the oil and calculated relative to the preparations exposed only to the vehicle. The IC50 (concentration of oil required to produce a 50% maximal reduction in muscle contraction) for relaxation of spontaneous contractions in circular and longitudinal muscles was significantly lower than the IC50 for blockade of K+-induced contraction (27.19 µg mL-1 versus 262.72 µg mL-1 and 40.92 µg mL-1 versus 222.47 µg mL-1, respectively). Interestingly, there was a high degree of selectivity in the action of EOCN on cervix layers concerning the inhibition of acetylcholine-induced contraction in circular (IC50 277.10 µg mL-1) and longitudinal (IC50 52.56 µg mL-1) muscles. In conclusion, EOCN is able to relax ovine cervix during the luteal phase. This work opens the perspective of applying EOCN in ovine embryo transfer.

Production of transgenic goat (Capra hircus) with human Granulocyte Colony Stimulating Factor (hG-CSF) gene in Brazil

In order to produce transgenic goats with hG-CSF, a total of 24 adult Saanen and 48 adult undefined breed goats were used as donors and recipients, respectively. Donors were estrus-synchronized with vaginal sponges and superovulated by a treatment with 200 mg FSH given twice daily in decreasing doses over 3 days starting 48 h before sponge removal. Ovulation was induced by injecting 100µg GnRH 36 h after sponge removal. The recipients also received an estrus synchronization treatment. Donors were mated with fertile Saanen bucks and, approximately 72 h after sponge removal, zygotes were recovered surgically by flushing oviducts. The recovered zygotes were briefly centrifuged to a reliable visualization of the pronuclei. The DNA construct containing hG-CSF gene flanked by goat and bovine alphas1-casein sequences was injected into pronuclei of 129 zygotes. The microinjected embryos (3-6 per female) were transferred to 27 recipients. Ten recipients became pregnant and 12 kids were born. One transgenic male founder was identified in the group of kids. This is the first report of a birth of a transgenic goat in Latin America.

A fim de produzir caprinos transgênicos para o hG-CSF, utilizou-se 24 cabras Saanen adultas e 48 cabras sem raça definida adultas como doadoras e receptoras, respectivamente. As doadoras tiveram o estro sincronizado por esponjas vaginais e foram superovuladas com 200 mg de FSH em doses decrescentes, duas vezes ao dia e iniciando 48 h antes da retirada da esponja. A ovulação foi induzida pela injeção de 100 µg de GnRH às 36 h após a retirada da esponja. As receptoras também receberam um tratamento de sincronização do estro. As doadoras foram cobertas por bodes Saanen férteis e, aproximadamente 72 h após a retirada da esponja, os zigotos foram colhidos cirurgicamente por lavagem dos ovidutos. Os zigotos colhidos foram rapidamente centrifugados para uma melhor visualização dos pró-núcleos. A construção de DNA, contendo o gene do hG-CSF flanqueado pelos genes caprino e bovino da alfas1-caseína, foi injetada em 129 embriões. Os embriões microinjetados (3 a 6 por receptora) foram transferidos para 27 receptoras que responderam ao tratamento. Dez receptoras ficaram gestantes e 12 crias foram produzidas. Um macho transgênico fundador foi identificado no grupo de crias nascidas. Este é o primeiro relato do nascimento de um caprino transgênico na América Latina.