Inmunohistochemical detection of pandemic SARS-CoV-2 antigens in lung tissue / Detección inmunohistoquímica de antígenos de SARS-CoV-2 en tejido pulmonar

The COVID-19 pandemic caused by the SARS-CoV-2 virus has generated globally more than 110.7 million infections and 2.4 million deaths. The severity of this infection can range from asymptomatic, mild to severe. To know the possible associations between the presence of the virus and histopathological alterations found in tissues of fatal cases of COVID-19, the presence of the virus in the lung tissue of a patient with a clinical history of SARS-CoV-2 infection was evaluated. Lung tissue was histologically processed for immunohistochemical detection of SARS- CoV-2. In the histopathological study, morphological changes associated with pneumonitis of viral origin were observed. Likewise, the location of the SARS-CoV-2 virus was observed mainly in the cytoplasm of the cells of the inflammatory infiltrate.

La pandemia de COVID-19 causada por el virus SARS-CoV-2 ha generado más de 110,7 millones de infecciones y 2,4 millones de muertes a nivel mundial. Esta infección puede ser asintomática y sus manifestaciones clínicas pueden variar entre leves y graves. Para conocer las posibles asociaciones entre la presencia del virus y las alteraciones histopatológicas encontradas en los tejidos de casos fatales de COVID-19, se evaluó la presencia del virus en el tejido pulmonar de un paciente con antecedentes clínicos de infección por SARS-CoV-2. La muestra se procesó para la detección inmunohistoquímica del virus. En el estudio histopatológico, se observaron cambios morfológicos asociados con neumonitis de origen viral. Asimismo, el virus se localizó principalmente en el citoplasma de las células del infiltrado inflamatorio.

Efectos de los coronavirus del síndrome respiratorio agudo grave (SARS-CoV) y del síndrome respiratorio del Medio Oriente (MERS-CoV) en el sistema nervioso. ¿Qué esperar del SARS-CoV-2? / Effects of the severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV) and the Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) on the nervous system. What can we expect from SARS -CoV-2?

Los coronavirus son una familia de virus que se caracterizan por producir afectaciones respiratorias y gastrointestinales en animales y en seres humanos. El actual SARS-CoV-2, agente infeccioso de la COVID-19, pertenece a un subgrupo denominado betacoronavirus del que hacen parte el SARS-CoV y MERS-CoV, virus responsables de epidemias en el 2002 y el 2012, respectivamente. Estos virus también pueden infectar el sistema nervioso debido a su afinidad con la enzima convertidora de angiotensina humana 2 (ACE2), la cual se expresa en neuronas y células gliales. Se ha demostrado que las infecciones con SARS-CoV y MERS-CoV, y ahora también con el SARS-CoV-2, ocasionan condiciones neurológicas como la enfermedad cerebrovascular aguda, la conciencia alterada y las lesiones musculares, así como mareos, hipogeusia, hiposmia, hipoxia, neuralgia y encefalopatía hipóxica. Por ello debe prestarse mucha atención a las manifestaciones neurológicas de los pacientes de COVID-19.

Coronaviruses cause respiratory and gastrointestinal disorders in animals and humans. The current SARS-CoV-2, the COVID-19 infectious agent, belongs to a subgroup called betacoronavirus including the SARS-CoV and MERS-CoV responsible for epidemics in 2002 and 2012, respectively. These viruses can also infect the nervous system due to their affinity for the human angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) expressed in neurons and glial cells. Infections with SARS-CoV, MERS-CoV, and now SARS-CoV-2 also produce neurological signs such as acute cerebrovascular disease, impaired consciousness, and muscle injury, as well as dizziness, hypogeusia, hyposmia, hypoxia, neuralgia, and hypoxic encephalopathy. For this reason, close attention should be paid to the neurological manifestations of COVID-19 patients.

Entry of rabies virus in the olfactory bulb of mice and effect of infection on cell markers of neurons and astrocytes / Ingreso del virus de la rabia en el bulbo olfatorio de ratones y efecto de la infección en marcadores celulares de neuronas y astrocitos

There are few studies of infection by rabies virus in the olfactory bulb (OB). This work was carried out with the purpose of establishing the time required to detect rabies antigens in the OB of mouse, after the intramuscular inoculation of the virus and to evaluate the effect of the infection on the expression of three proteins: calbindin (CB), parvalbumin (PV) and the glial fibrillary acidic protein (GFAP). Mice were inoculated with rabies virus intramuscularly in the hind limbs. Every 8 hours, after 72 hours postinoculation (p.i.), animals were sacrificed by perfusion with paraformaldehyde and coronal sections of OB were obtained for immunohistochemical study. These cuts were used to reveal the entry and spread of viral antigens. Tissue sections obtained in the terminal phase of the disease (144 hours p.i.), and controls of the same age were also processed for immunohistochemistry of CB, PV and GFAP. Rabies virus antigens were initially detected at 80 hours p.i. in a few mitral cells. At 88 hours p.i. the antigens had spread through most of these neurons but until the terminal phase of the disease there was little dispersion of the virus towards other cellular layers of the OB. The CB protein was expressed in cells of the glomerular stratum, the PV in cells of the outer plexiform layer and the GFAP was expressed in all the layers of the OB. Viral infection generated loss of CB expression and increase of PV expression. Immunoreactivity to GFAP was increased in the outer plexiform layer of the OB as a response to infection.

Son escasos los estudios de la infección por virus de la rabia en el bulbo olfatorio (OB). Este trabajo se realizó con el objetivo de establecer el tiempo requerido para detectar antígenos de rabia en el OB del ratón, luego de la inoculación intramuscular del virus y evaluar el efecto de la infección en la expresión de tres proteínas: calbindina (CB), parvoalbúmina (PV) y la proteína ácida fibrilar glial (GFAP). Los ratones fueron inoculados con virus de la rabia por vía intramuscular en las extremidades posteriores. Cada 8 horas, después de 72 horas de inoculación (p.i.), los animales se sacrificaron por perfusión con paraformaldehído y se obtuvieron secciones coronales de OB para el estudio inmunohistoquímico. Estos cortes se usaron para revelar la entrada y propagación de antígenos virales. Las secciones de tejido obtenidas en la fase terminal de la enfermedad (144 horas p.i.), y los controles de la misma edad también se procesaron para inmunohistoquímica de CB, PV y GFAP. Los antígenos del virus de la rabia se detectaron inicialmente a las 80 horas p.i. en unas pocas células mitrales. A las 88 horas p.i. los antígenos se habían diseminado a través de la mayoría de estas neuronas, pero hasta la fase terminal de la enfermedad había poca dispersión del virus hacia otras capas celulares del OB. La proteína CB se expresó en las células del estrato glomerular, la PV en células de la capa plexiforme externa y la GFAP se expresó en todas las capas del OB. La infección viral generó pérdida de expresión de CB y aumento en la expresión de PV. La inmunorreactividad a GFAP aumentó en la capa plexiforme externa del OB como respuesta a la infección.

Evidencia neuroanatómica del transporte del virus de la rabia por la vía propioespinal de la médula espinal de ratones / Neuroanatomical evidence of the transport of the rabies virus through the propriospinal tract in the spinal cord of mice

Resumen Introducción. Es escasa la información sobre los detalles neuroanatómicos del transporte del virus de la rabia en su ascenso por la médula espinal. Objetivos. Identificar la ruta neuroanatómica de diseminación del virus de la rabia en cada uno de los niveles de la médula espinal de ratón, después de ser inoculado por vía intramuscular. Materiales y métodos. Se inocularon ratones en los músculos isquiotibiales, con virus de la rabia. A partir de las 24 horas después de la inoculación, cada ocho horas se sacrificaron cinco animales por perfusión con paraformaldehído, se les extrajo la médula espinal y se hicieron cortes transversales en los niveles lumbosacro, torácico y cervical. Estos se procesaron mediante inmunohistoquímica para detectar antígenos virales. Resultados. Los primeros antígenos de la rabia se observaron como partículas agregadas, en la médula espinal lumbar, a las 24 horas después de la inoculación, dentro del asta ventral ipsilateral a la extremidad inoculada. A las 32 horas después de la inoculación, se hicieron visibles las primeras motoneuronas inmunorreactivas al virus. A las 40 horas después de la inoculación, se revelaron las primeras neuronas inmunorreactivas en la médula torácica, localizadas en la lámina 8 y, a las 48 horas después de la inoculación en la médula cervical, también en la lámina 8. A las 56 horas después de la inoculación, el virus se había diseminado por toda la médula espinal pero los animales aún no revelaban signos de la enfermedad. Conclusión. En el modelo de ratón aquí utilizado, el virus de la rabia ingresó a la médula espinal por las motoneuronas y, probablemente, utilizó la vía propioespinal descendente para su transporte axonal retrógrado hasta el encéfalo.

Abstract Introduction: Information about the neuroanatomical details of the ascendant transport of the rabies virus through the spinal cord is scarce. Objective: To identify the neuroanatomical route of dissemination of the rabies virus at each of the levels of the spinal cord of mice after being inoculated intramuscularly. Materials and methods: Mice were inoculated with the rabies virus in the hamstrings. After 24 hours post-inoculation, every eight hours, five animals were sacrificed by perfusion with paraformaldehyde. Then, the spinal cord was removed, and transverse cuts were made at the lumbosacral, thoracic, and cervical levels. These were processed by immunohistochemistry for the detection of viral antigens. Results: The first antigens of rabies were observed as aggregated particles in the lumbar spinal cord at 24 hours post-inoculation, within the ventral horn in the same side of the inoculated limb. At 32 hours post inoculation the first motoneurons immunoreactive to the virus became visible. At 40 hours post-inoculation the first immunoreactive neurons were revealed in the thoracic level, located on lamina 8 and at 48 hours post-inoculation in the cervical cord, also on lamina 8. At 56 hours post-inoculation the virus had spread throughout the spinal cord, but the animals still did not show signs of the disease. Conclusion: In the mouse model we used, the rabies virus entered the spinal cord through the motoneurons and probably used the descending propriospinal pathway for its retrograde axonal transport to the encephalus.

La inmunorreactividad a calbindina en células de purkinje del cerebelo de ratones no es afectada por la infección con virus de la rabia / Immunoreactivity to calbindin in purkinje cells in the cerebellum of mice is not affected by rabies virus infection

Introducción: La calbindina (CB) es una proteína reguladora del calcio intracelular y la célula de Purkinje del cerebelo es la neurona con más alta concentración de CB. Se ha demostrado pérdida de inmunorreactividad a CB en diferentes áreas del sistema nervioso en ratones inoculados con virus de la rabia, pero faltaba estudiar este fenómeno en el cerebelo. Objetivo: Determinar el efecto de la inoculación con virus de la rabia sobre la expresión de CB en células de Purkinje del cerebelo de ratones. Metodología: Se inocularon ratones con el virus por vía intramuscular. Se sacrificaron los animales cuando alcanzaron la fase avanzada de la enfermedad y se fijaron mediante perfusión intracardiaca con paraformaldehído al 4%. Se les extrajo el cerebelo y se hicieron cortes sagitales de 50 micrómetros de espesor en un vibrátomo. Estos se procesaron mediante inmunohistoquímica para revelar la presencia de CB o de antígenos del virus de la rabia. El mismo procedimiento se realizó con animales no infectados (controles). Resultados: Las células de Purkinje fueron masivamente infectadas con el virus de la rabia. En las imágenes panorámicas observadas en el microscopio se comprobó que sólo estas células fueron inmunorreactivas a CB. No se hallaron diferencias significativas en la inmunorreactividad a CB, evaluada por densitometría óptica, entre los animales infectados y los controles. Conclusión: La expresión de CB en las células de Purkinje del cerebelo parece no afectarse por la infección con rabia, a diferencia de lo que se ha demostrado en otras áreas del sistema nervioso del ratón.

Introduction: Calbindin (CB) is a regulatory protein of intracellular calcium, and the cerebellar Purkinje cell is the neuron with the highest concentration of CB. Loss of CB immunoreactivity has been demonstrated in different areas of the nervous system in rabies virus-infected mice, but the study of this phenomena in the cerebellum lacked. Objective: To determine the effect of inoculation with rabies virus on the expression of CB in Purkinje cells of the cerebellum of mice. Methodology: Mice were intramuscularly inoculated with rabies virus. Animals were sacrificed when they reached an advanced stage of the disease and then they were fixed by intracardiac perfusion with 4% paraformaldehyde. Cerebellums were extracted and sagittal sections 50 microns thick were obtained in a vibratome. These were processed by immunohistochemistry to reveal the presence of CB protein or rabies virus antigens. The same procedure was performed with uninfected animals (controls). Results: Purkinje cells were massively infected with rabies virus. In the microscopic panoramic images observed was found that only these cells are immunoreactive to CB. No significant difference in CB immunoreactivity evaluated by optical densitometry was found between infected animals and controls. Conclusion: The expression of CB in Purkinje cells of the cerebellum appears not to be affected by infection with rabies unlike what has been shown in other areas of the mouse nervous system.

Differential effect of the route of inoculation of rabies virus on NeuN immunoreactivity in the cerebral cortex of mice / Efecto diferencial de la vía de inoculación del virus de la rabia sobre la inmunorreactividad de NeuN en la corteza cerebral de ratones

Rabies is a lethal disease caused by a neurotropic virus that produces inconspicuous morphological changes hardly observable with conventional histopathology. The fatal outcome caused by rabies could be attributed to specific biochemical changes that severely impact neuronal function. The neuronal nuclear protein (NeuN) has become a widely used neuronal marker for the research and the histopathological diagnosis of nervous system diseases. To evaluate the distribution of the protein NeuN in the motor cortex of normal and rabies-infected mice adult ICR mice were inoculated with rabies virus either intramuscularly or intracerebrally. Rabies-infected mice were sacrificed at the terminal stage of the disease. Control mice were also euthanized at the same age. The brains were removed and cut into coronal sections on a vibratome. Immunohistochemistry was used to study the expression of NeuN in the motor area of the cerebral cortex. Neuronal counts, cellular optical densitometry and neuronal diameter measurements were performed to analyze the immunoreactivity of the protein. All parameters revealed decreased immunoreactivity for NeuN in cortical neurons of mice intracerebrally infected with rabies. In contrast, the changes were not statistically significant in mice inoculated intramuscularly. Either the immunoreactivity of NeuN or its expression is affected by the presence of rabies virus in the cerebral cortex depending on the inoculation route. These results contribute to the knowledge of the dynamics of cellular infection on rabies pathogenesis.

La rabia es una enfermedad mortal causada por un virus neurotrópico que produce discretos cambios morfológicos difícilmente observables con la histopatología convencional. El desenlace fatal causado por la rabia puede atribuirse a cambios bioquímicos específicos que afectan gravemente la función neuronal. La proteína nuclear neuronal (NeuN) es un marcador ampliamente utilizado para la investigación y el diagnóstico histopatológico de enfermedades del sistema nervioso. Este trabajo se realizó con el propósito de evaluar la distribución de la proteína NeuN en la corteza motora de ratones normales y ratones infectados con virus de la rabia. Ratones ICR adultos fueron inoculados con virus de la rabia por vía intramuscular o por vía intracerebral. Los animales infectados con rabia fueron sacrificados en la etapa terminal de la enfermedad. Ratones de la misma edad no inoculados con el virus (controles) fueron sacrificados simultáneamente. Se extrajeron los cerebros y se obtuvieron cortes coronales en un vibrátomo. Mediante inmunohistoquímica se estudió la expresión de NeuN en el área motora de la corteza cerebral. Se realizaron conteos neuronales, densitometría óptica celular y mediciones del diámetro de los perfiles neuronales para analizar la inmunorreactividad de la proteína. En los ratones inoculados por vía intracerebral hubo disminución significativa de la inmunorreactividad de NeuN manifestada en los diferentes parámetros evaluados. En contraste, estos cambios no fueron estadísticamente significativos en los cerebros de ratones inoculados por la ruta intramuscular. La inmunorreactividad de NeuN o su expresión es afectada por la presencia del virus de la rabia en la corteza cerebral pero dependiendo de la vía de inoculación. Estos resultados contribuyen al conocimiento de las dinámicas de infección celular en la patogénesis de la rabia.

Ultraestructura dendrítica en neuronas piramidales de ratones inoculados con virus de la rabia / Dendritric ultrastructure on pyramidal neurons of mice inoculated with rabies virus

Objetivos: Estudiar el efecto de la infección con rabia sobre la ultraestructura dendrítica de las neuronas piramidales de la corteza cerebral en ratones inoculados con el virus por vía intramuscular. Métodos: Ratones adultos inoculados con el virus de la rabia y ratones inoculados con solución vehículo sin el virus (controles) fueron fijados por perfusión intracardiaca, con una solución que contenía paraformaldehído al 4% y glutaraldehído al 2%, cuando los animales infectados manifestaron signos avanzados de la enfermedad. Los encéfalos fueron extraídos y cortados en plano coronal en un vibrátomo. Fragmentos pequeños y delgados de estos cortes, que contenían el área de la corteza cerebral motora, fueron procesados para microscopía electrónica de transmisión. Resultados: En las dendritas distales de las neuronas piramidales de los animales controles se observaron mitocondrias largas y estrechas, así como abundantes microtúbulos organizados en paralelo con la membrana celular. En las dendritas distales de las neuronas piramidales de los ratones infectados con el virus se observaron unas estructuras electrodensas de forma irregular semejantes a figuras de mielina, pero no se observaron las mitocondrias alargadas y los microtúbulos fueron escasos. Algunas dendritas también exhibieron la formación de vacuolas que interrumpían la continuidad del citoplasma y los microtúbulos. Conclusión: La infección con virus de la rabia generó cambios ultraestructurales en las dendritas de las neuronas piramidales corticales que aparentemente no se conocían. Estos resultados son coherentes con hallazgos previos, usando otras técnicas y modelos experimentales, en donde se ha demostrado patología dendrítica inducida por la infección con rabia.

Objectives: To study the effect of rabies infection on the dendritic ultrastructure of pyramidal neurons in the cerebral cortex of mice intramuscularly inoculated with rabies virus. Methods: Adult mice inoculated with rabies virus and mice inoculated with vehicle solution without the virus (controls) were fixed by intracardiac perfusion with a solution containing 4% paraformaldehyde and 2% glutaraldehyde. When infected animals showed advanced signs of disease, their brains were extracted and cut into the coronal plane on a vibratome. Small and thin fragments of these cuts containing motor cortex area were processed for transmission electron microscopy. Results: Distal dendrites of pyramidal neurons of control animals showed long and narrow mitochondria and abundant microtubules arranged in parallel with the cell membrane. In distal dendrites of pyramidal neurons of rabiesinfected mice some irregular shape electrondense structures similar to myelin figures were observed but elongated mitochondria were not observed, and microtubules were scarce. Some dendrites also exhibited vacuole formation interrupting the continuity of cytoplasm and microtubules. Conclusion: Infection with rabies virus produced ultrastructural changes within dendrites of the cortical pyramidal neurons that apparently were not known. These results are consistent with previous findings using other techniques and experimental models where it has been shown dendritic pathology induced by infection with rabies.

Immunohistochemical overexpression of MAP-2 in the cerebral cortex of rabies-infected mice / Aumento en la expresión inmunohistoquímica de MAP-2 en la corteza cerebral de ratones infectados con rabia

The microtubule-associated protein MAP-2 is an integral part of the cytoskeleton and plays an important role in neural morphogenesis. This protein is an essential component of the dendritic cytoskeleton, especially in the adult brain, and its expression can be altered under experimental or pathological conditions. The purpose of this study was to evaluate the effect of infection with the rabies virus on MAP-2 immunoreactivity in the cerebral cortex of mice. The mice were inoculated with the rabies virus and the animals were sacrificed when the disease reached its advanced stage, together with uninfected animals of the same age. The brains were extracted after being previously perfusion-fixed with paraformaldehyde; coronal sections were obtained with a vibratome. The coronal sections were processed by immunohistochemistry to reveal the presence of the MAP-2 protein in neurons of the motor area of the cerebral cortex. Rabies-infected mice showed an increase in the immunoreactivity of the somata and apical dendrites in pyramidal neurons of the motor cortex. This is an unexpected result, as dendritic pathology has been previously demonstrated in rabies, and some studies on neurological disorders associate dendritic alterations with loss of expression of the MAP-2 protein. Therefore, whatever the alteration in the expression of this protein, decrease or increase, it could be causing a biochemical imbalance in the integrity and stability of the neuronal cytoskeleton.

La proteína asociada a microtúbulos MAP-2 es una parte integral del citoesqueleto y juega un papel importante en la morfogénesis neuronal. Esta proteína es un componente esencial del citoesqueleto de las dendritas, especialmente en el cerebro adulto, y su expresión puede ser alterada en condiciones experimentales o patológicas. El propósito de este estudio fue evaluar el efecto de la infección con el virus de la rabia sobre la inmunorreactividad de MAP-2 en la corteza cerebral de ratones. Ratones inoculados con el virus de la rabia fueron sacrificados cuando la enfermedad alcanzó su fase avanzada, junto con animales no infectados de la misma edad. Los cerebros se extrajeron después de que los animales fueron tratados con paraformaldehído mediante perfusión intracardiaca. En un vibrátomo se obtuvieron cortes coronales y estos se procesaron mediante inmunohistoquímica para revelar la presencia de la proteína MAP-2 en las neuronas de la zona motora de la corteza cerebral. Los ratones infectados con rabia mostraron un aumento en la inmunorreactividad de los somas y dendritas apicales en las neuronas piramidales de la corteza motora. Este es un resultado inesperado, ya que previamente se ha demostrado patología dendrítica en rabia, y algunos estudios sobre los trastornos neurológicos asocian las alteraciones dendríticas con pérdida de expresión de la proteína MAP-2. Por lo tanto, cualquiera que sea la alteración en la expresión de esta proteína, disminución o aumento, podría ser la causa de un desequilibrio bioquímico en la integridad y estabilidad del citoesqueleto neuronal.

Efecto de la degradación post mórtem sobre la detección inmunohistoquímica de antígenos en el cerebro de ratón / Effect of postmortem degradation on the immunohistochemical detection of antigens in the mouse brain

Introducción. Si bien lo ideal es llevar a cabo la preservación de los tejidos en el menor tiempo posible luego de la muerte de un animal objeto de un estudio neurohistoquímico, con frecuencia es inevitable trabajar con tejido nervioso obtenido varias horas post mórtem. Objetivo, Estudiar el efecto de la degradación post mórtem sobre la inmunorreacción de di-ferentes antígenos en el cerebro de ratón. Métodos. Se inocularon ratones con virus de la rabia y se extrajeron los cerebros luego de fijar los animales con paraformaldehído me-diante perfusión. En otro grupo de animales la extracción de los encéfalos se hizo para fi-jarlos por inmersión con el mismo fijador y en diferentes horas post mórtem. En un vibráto-mo se obtuvieron cortes coronales de los ce-rebros, y estos se procesaron para inmunode-tección de rabia y de otros cuatro antígenos. Resultados. Cuatro de los antígenos evalua-dos, calbindina, parvoalbúmina, glutamato y ácido gamma-aminobutírico (GABA), presen-taron pérdida de inmunorreacción cuando el tejido cerebral se había tratado previamente mediante fijación por inmersión. Este efecto fue más acentuado cuando aumentó el tiempo post mórtem antes de la fijación. Por el con-trario, la inmunorreacción al virus de la rabia se incrementó cuando transcurrieron más de seis horas post mórtem antes de la fijación. Conclusiones. La fijación por perfusión es ideal para estudios de inmunohistoquími-ca de diferentes antígenos. La degradación tisular post mórtem generalmente provoca disminución de la inmunorreacción. No obs-tante, los antígenos del virus de la rabia in-crementan su inmunorreacción a medida que transcurre el tiempo post mórtem antes de la fijación.

Introduction: It is advisable to carry out the preservation of tissues in the shortest time after the death of an animal subject of neu-rochemical study but it is often unavoidable to work with nervous tissue obtained several hours postmortem. Objective: To study the effect of postmor-tem degradation on immunoreactivity of di-fferent antigens in the mouse brain. Methods: Mice were inoculated with rabies virus and the brains were removed after the animals were fixed by perfusion with parafor-maldehyde. In another group of animals the brain extraction was performed and they were fixed by immersion in the same fixative solu-tion at different hours postmortem. Coronal sections of the brains were obtained in a vibra-tome and they were processed for immunode-tection of rabies, and other four antigens. Results: Four of the antigens studied, cal-bindin, parvalbumin, glutamate and GABA, showed loss of immunoreactivity when brain tissue was pretreated by immersion fixa-tion. This effect was more noticeable when postmortem time increase before the fixing. Conversely immunoreactivity to rabies virus was increased over six hours postmortem before fixation. Conclusions: Fixation by perfusion is ideal for immunohistochemical studies of diffe-rent antigens. Postmortem tissue degrada-tion usually causes decreased immunoreac-tivity. However, rabies virus antigens show increased immunoreactivity when elapses more postmortem time before fixation.

Distribución de calbindina y parvoalbúmina y efecto del virus de la rabia sobre su expresión en la médula espinal de ratones / Calbindin and parvalbumin distribution in spinal cord of normal and rabies-infected mice

Introducción. Aunque se trata de una enfermedad infecciosa del sistema nervioso, poco se conoce sobre los mecanismos patogénicos de la infección con el virus de la rabia. En particular, son escasos los estudios sobre su histopatología en la médula espinal. Objetivo. Estudiar la distribución de las proteínas calbindina y parvoalbúmina, en la médula espinal de ratones y evaluar el efecto de la infección con el virus de la rabia sobre su expresión. Materiales y métodos. Se inocularon ratones con virus de la rabia, por vía intracerebral o intramuscular, y se extrajo la médula espinal para hacer cortes transversales, los cuales se sometieron a tratamiento inmunohistoquímico con anticuerpos monoclonales para revelar la presencia de las dos proteínas en ratones normales y en animales infectados. Se llevó a cabo el análisis cualitativo y cuantitativo de la inmunorreacción de las dos proteínas. Resultados. Las proteínas calbindina y parvoalbúmina se distribuyeron de manera diferencial en las láminas de Rexed. La infección con el virus de la rabia produjo una disminución en la expresión de calbindina. Por el contrario, la infección provocó un incremento en la expresión de parvoalbúmina. El efecto de la rabia sobre las dos proteínas fue similar al comparar las dos vías de inoculación. Conclusión. El efecto diferencial de la infección con el virus de la rabia sobre calbindina y parvoalbúmina en la médula espinal de ratones, es similar al reportado anteriormente para áreas encefálicas. Esto sugiere uniformidad en su respuesta a la infección en todo el sistema nervioso central y es un aporte importante para el conocimiento de la patogénesis de la rabia.

Introduction: Rabies is a fatal infectious disease of the nervous system; however, the knowledge about the pathogenic neural mechanisms in rabies is scarce. In addition, there are few studies of rabies pathology of the spinal cord. Objective: To study the distribution of calcium binding proteins calbindin and parvalbumin and assessing the effect of rabies virus infection on their expression in the spinal cord of mice. Materiales y methods: Mice were inoculated with rabies virus, by intracerebral or intramuscular route. The spinal cord was extracted to perform some crosscuts which were treated by immunohistochemistry with monoclonal antibodies to reveal the presence of the two proteins in normal and rabies infected mice. We did qualitative and quantitative analyses of the immunoreactivity of the two proteins. Results: Calbindin and parvalbumin showed differential distribution in Rexed laminae. Rabies infection produced a decrease in the expression of calbindin. On the contrary, the infection caused an increased expression of parvalbumin. The effect of rabies infection on the two proteins expression was similar when comparing both routes of inoculation. Conclusion: The differential effect of rabies virus infection on the expression of calbindin and parvalbumin in the spinal cord of mice was similar to that previously reported for brain areas. This result suggests uniformity in the response to rabies infection throughout the central nervous system. This is an important contribution to the understanding of the pathogenesis of rabies.

Estandarización de un protocolo para la combinación de técnicasneurohistológicas en cortes obtenidos con vibrátomo / Protocol for the combination of neurohistological techniques on vibratome obtained sections

Introducción. El estudio histológico del sistema nervioso ha requerido del uso de técnicas especiales. Esto se debe a que no existen métodos que permitan visualizar, simultáneamente, todos los constituyentes celulares del tejido nervioso. Objetivos. Adaptar un protocolo para llevar a cabo un método de coloración del tejido nervioso, previamente conocido pero poco utilizado hasta ahora, debido a las dificultades que presenta el procedimiento original. Materiales y métodos. Se trabajó con cortes de encéfalo y médula espinal de 4 mm de espesor, extraídas de ratones adultos previamente fijados mediante perfusión intracardiaca con paraformaldehído al 4 %. En un vibrátomo se obtuvieron cortes de 15 a 25 μm de espesor. Éstos se montaron sobre láminas portaobjeto preparadas con gelatina como adhesivo. Las preparaciones se sometieron al protocolo de coloración Luxol Fast Blue-PAS-Hematoxylin (LPH) y, su combinación, con un método de tinción argéntica (LPH-Holmes). Resultados. La técnica LPH permitió obtener una excelente diferenciación de la sustancia gris y la sustancia blanca en todas las regiones del sistema nervioso. En una vista panorámica, la sustancia gris se observa de color rosado, mientras que las fibras y tractos nerviosos con mielina se apreciaron de color azul claro. La combinación LPH-Holmes conservó las características de la tinción, pero mejoró ostensiblemente la demarcación de los axones y tractos. Conclusiones. Se estandarizó un protocolo para llevar a cabo la tinción LPH y su combinación LPH-Holmes en cortes obtenidos con un vibrátomo. Éste es más corto, menos dispendioso y menos costoso que el original y, además, preserva mejor la integridad del tejido nervioso.

Introduction. The histological study of the nervous system requires the use of special techniques. Currently, no methods are available to visualize simultaneously all the cellular constituents of nervous tissue.Objectives. A protocol was adapted for staining nervous tissue by modification of a formerly difficult procedure.Materials and methods. Slices of brain and spinal cord, 4 mm thick, were taken from adult mice, previously fixed by intracardiac perfusion with 4% paraformaldehyde. Vibratome sections were obtained with thickness of 15-25 μm. These were mounted on glass slides prepared with gelatin as an adhesive. The preparations were subjected to staining protocol Luxol Fast Blue-PAS-hematoxylin (LPH) combined with silver staining method (LPH-Holmes).Results. LPH technique yielded an excellent differentiation of gray and white matter in all regions of the nervous system. A panoramic view of the gray matter was colored pink in contrast to the myelinated nerve fibers and tracts which were light blue. The combination LPH-Holmes retained the staining characteristics but significantly improved the demarcation of axons and tracts.Conclusions. A protocol was standardized for the LPH and LPH-Holmes nervous tissue stains applied in combination to tissue slices obtained with a vibratome. The method was shorter, less wasteful and less expensive than the original and also better preserved the integrity of nervous tissue.

Elaboración y evaluación de un antisuero para la detección inmunohistoquímica del virus de la rabia en tejido cerebral fijado en aldehídos / Production and evaluation of an antiserum for immunohistochemical detection of rabies virus in aldehyde fixed brain tissues

Introducción. El procedimiento estándar para el diagnóstico de la rabia requiere de muestras frescas del cerebro infectado, que se estudian mediante las técnicas de inmunofluorescencia directa y la inoculación en ratones. No obstante, a veces se necesita estudiar cerebros infectados con rabia mediante inmunohistoquímica de material fijado en aldehídos, pero los anticuerpos comerciales que se requieren son escasos y costosos. Objetivos. Elaborar un antisuero antirrábico y probar su efectividad para reconocer antígenos de rabia en tejido cerebral preservado en aldehídos. Materiales y métodos. Se inocularon conejos con una vacuna antirrábica producida en células Vero. Se obtuvo un antisuero que fue probado mediante inmunohistoquímica en cortes de cerebro de ratones infectados con rabia, obtenidos en diferentes condiciones experimentales y fijados en aldehídos. Además, se ensayó su utilidad en material de colección histopatológica de casos de rabia humana. Resultados. Se demostró la especificidad del antisuero obtenido para la detección inmunohistoquímica de antígenos de la rabia en tejido nervioso fijado con aldehídos y procedente de material experimental y del archivo histopatológico. Además, el antisuero resultó ser útil para la detección del virus rábico en condiciones que se consideran desfavorables para la preservación de antígenos. Conclusiones. La inoculación de vacuna antirrábica en conejos es un procedimiento fácil y seguro para la obtención de antisuero útil para la detección de antígenos de la rabia en muestras de tejido nervioso. Los cortes obtenidos con vibrátomo preservan mejor la antigenicidad en comparación con los tejidos incluidos en parafina, y permiten acortar el tiempo para hacer el diagnóstico inmunohistoquímico de la rabia.

Introduction. The standard procedure for rabies diagnosis requires fresh samples of infected brain to be analyzed by two techniques, direct immunofluorescence and inoculation in mice. Rabies-infected, aldehyde-fixed brain tissues can be examined by immunohistochemistry, but the required commercial antibodies are scarce and expensive. Objectives. An anti-rabies antiserum was produced and tested to evaluate the effectiveness of rabies antigen detection in aldehyde preserved brain tissue. Materials and methods. Rabbits were inoculated with a rabies vaccine produced in Vero cells (origin-African green monkey kidney). Anti-rabies antiserum was obtained and tested by immunohistochemistry in aldehyde-fixed brain sections of rabies-infected mice. Several experimental conditions were assayed. The usefulness of the antiserum in human pathology samples was also tested. Results. The specificity of the antiserum was demonstrated for immunohistochemical detection of rabies antigen in fixed aldehydes nervous tissue both from experimental material and pathology archival collection. In addition, the antiserum was successful in detecting rabies virus under conditions that have been considered unfavorable for the preservation of antigens. Conclusions. The inoculation of rabies vaccine in rabbits is an easy and safe procedure for obtaining antiserum useful for the detection of rabies antigen in samples of nervous tissue. Sections obtained on vibratome better preserve the viral antigenicity in comparison with paraffin-embedded tissues. This methods permit less expensive and more rapid immunohistochemical diagnosis of rabies.

Evaluación inmunohistoquímica de la expresión de calbindina en el cerebro de ratones en diferentes tiempos después de la inoculación con el virus de la rabia / Immunohistochemical evaluation of calbindin expression in mouse brain at different times after rabies virus inoculation

Introducción: La calbindina (CB) es una proteína reguladora del metabolismo del calcio intracelular. Previamente se demostró que la infección con virus fijo de la rabia induce pérdida de la expresión de CB, en el cerebro de ratones en estado terminal de la enfermedad, a los 7-8 días de post-inoculación (p.i.) intramuscular. Objetivo: Determinar si la pérdida de expresión de CB se presenta también en etapas tempranas de la infección y si es una consecuencia inmediata a la aparición de antígenos virales en el cerebro. Materiales y métodos: Se inocularon ratones con virus fijo de la rabia, por vía intramuscular, en su extremidad posterior izquierda. Diariamente se tomaron entre 4 y 6 animales infectados y sus respectivos controles, se fijaron por perfusión intracardíaca con paraformaldehído, se extrajeron sus cerebros y se obtuvieron cortes coronales en un vibratomo. Estos se sometieron a reacciones inmunohistoquímicas para evaluar la presencia de antígenos virales y la expresión de CB. Esta última fue cuantificada mediante densitometría óptica en un microscopio con anßlisis de imßgenes. Resultados: La inmunorreactividad a la rabia fue positiva en el cerebro a partir del día 3 p.i.; se observó primero en neuronas piramidales de la corteza frontal. La inmunotinción para CB no sufrió ninguna alteración cualitativa ni cuantitativa en la corteza cerebral y el estriado hasta el día 6 p.i. Conclusiones: Estos resultados coinciden con los de otros estudios sobre la rabia en los que se han encontrado alteraciones moleculares, metabólicas o fisiopatológicas en el sistema nervioso sólo en la fase terminal de la enfermedad.

Introduction: The calcium-binding protein calbindin (CB) plays a critical role in intracellular calcium metabolism. In a previous study we demonstrated that the infection with fixed rabies virus caused loss of CB expression in mouse brain during terminal state of the disease, 7-8 days after intramuscular inoculation. Objectives: To determine loss of CB expression also appears in early stages of the infection and if it is a consequence immediate to the appearance of viral antigens in the brain. Materials and methods: Mice were inoculated with fixed rabies virus, by intramuscular route, in the left hind limbs. Daily, to sixth day, 4-6 animals and their respective controls were killed and fixed by intracardiac perfusion with paraformaldehyde and their brains were extracted to obtain coronal sections using a vibratome. Free-floating sections were treated by immunohistochemical procedures to evaluate the presence of rabies viral antigens and the expression of CB. The last one was quantified by optical densitometry in a microscope with a system of image analysis. Results: Rabies immunoreactivity was observed in the brain three days after virus inoculation, beginning in pyramidal neurons of the frontal cortex whereas the immunostaining for CB did not undergo any qualitative nor quantitative changes neither in the cerebral cortex or striatum during the six days post-inoculation. Conclusions: These results agree with other studies in which it has been settled down that the rabies molecular or metabolic effects on the nervous system are well-known only in the final stage of the disease.

Alteraciones de la morfología dendrítica neuronal en la corteza cerebral de ratones infectados con rabia: un estudio con la técnica de Golgi / Neuronal dentritic morphology alterations in the cerebral cortex of rabies-infected mice: a Golgi study

Introducción. Los signos neurológicos de la rabia son impresionantes; no obstante, el cerebro infectado sufre apenas cambios histológicos muy sutiles. Objetivo. Estudiar la morfología neuronal mediante la técnica de Golgi, en la corteza cerebral de ratones infectados con el virus de la rabia. Materiales y métodos. Se inocularon ratones con virus silvestre de la rabia (virus ‘calle’) de origen canino o con virus adaptado (virus ‘fijo’) de la cepa CVS (challenge virus standard). Los animales se sacrificaron en la fase terminal de la enfermedad y se fijaron por perfusión con paraformaldehído. Los cerebros se procesaron con la técnica de Golgi, se obtuvieron cortes coronales de la corteza, se contaron las neuronas impregnadas en un área de 1 mm2, se midió el tamaño de sus cuerpos celulares y se tomaron fotografías en diferentes planos de profundidad. Resultados. Se observaron alteraciones morfológicas notables en el soma y las dendritas de neuronas piramidales, con pérdida acentuada de espinas, en 12,9 por ciento de neuronas corticales de animales infectados con virus ‘calle’ por vía intracerebral; en 8,2 por ciento de neuronas de ratones inoculados con este mismo virus por la ruta intramuscular y en 31,8 por ciento de neuronas en los animales inoculados con virus ‘fijo’ por vía intramuscular. Además, en las muestras de material infectado el número de neuronas impregnadas por la técnica de Golgi fue considerablemente menor al observado en las muestras no infectadas. Conclusiones. Estos resultados son evidencia de que el virus de la rabia sí puede inducir daño neuronal estructural. Además, esta infección aparentemente interfiere con los mecanismos de impregnación argéntica del método de Golgi.

Introduction. The neurological signs of rabies are very dramatic. Nevertheless, the infected brain manifests only very subtle histological changes. Objective. The neuronal morphology in the cerebral cortex of rabies-infected mice was examined by means the Golgi technique for detection of neuropathy. Materials and methods. Two groups of mice were inoculated with rabies—one with street virus isolated from an infected dog and the second with fixed CVS (challenge virus standard) virus. At the terminal phase of illness, the animals were sacrificed and fixed for histological staining by perfusion with paraformaldehyde. Next, the brains were treated by the Golgi technique and coronal sections were obtained. Neurons enclosed within 1 mm2 frames of the frontal cortex sections were counted and the sizes of the cellular bodies were measured. Photographs of several depth levels from the sections were obtained. Results. Cortical pyramidal neurons showed distinctive morphological alterations in the soma and dendrites (including loss of dendritic spines) in 12.9% of cells from intracerebral infectedmice with street virus; in 8.2% of neurons from intramuscular infected-mice with street virus, and in 31.8% of neurons from mice injected intramusculary with fixed virus. In addition, the number of neurons impregnated by the Golgi technique in infected brains was considerably lower than in the non-infected samples. Conclusions. Rabies virus can induce structural neuron damage. The infection also appears to induce tissue changes that interfere with the chemical mechanisms of the Golgi silver impregnation method.

Disminución del número de neuronas que expresan GABA en la corteza cerebral de ratones infectados con rabia / Decreased number neurons expressing GABA in the cerebral cortex of rabies-infected mice

Introducción. Algunos signos clínicos de la rabia y estudios experimentales previos sugieren que esta infección viral podría afectar al sistema GABAérgico. Objetivo. Evaluar el efecto de la infección con el virus de la rabia sobre la expresión de GABA en neuronas de la corteza cerebral de ratón. Materiales y métodos. Se inocularon ratones adultos con virus CVS de la rabia por vía intramuscular. Los animales se sacrificaron en la etapa terminal de la enfermedad y se fijaron por perfusión con paraformaldehído al 4 por ciento y glutaraldehído al 1 por ciento. Se procesaron cortes coronales de cerebro obtenidos en un Vibratome®, mediante inmunohistoquímica para identificar neuronas GABAérgicas en la corteza cerebral. Se realizaron conteos y análisis cuantitativo de las neuronas positivas para GABA en muestras de ratones normales e infectados. Resultados. En los animales infectados con rabia no se alteró el patrón de distribución de las neuronas GABAérgicas corticales pero su número disminuyó significativamente. El promedio de células positivas para GABA en 1 mm2 de corteza fue de 293±32 en los controles y de 209±13 en los infectados. Por otra parte, el valor promedio del área de los perfiles neuronales positivos para GABA aumentó significativamente de 104±8 µm2 en los controles a 122±10 µm2 en las muestras infectadas, debido a que la pérdida de células positivas para GABA fue más evidente en las neuronas de menor tamaño. No obstante, el rango de tamaños de las células inmunopositivas para GABA fue similar en muestras de animales normales e infectados. Conclusiones. Este trabajo aporta nueva evidencia en favor de la hipótesis que propone la participación del GABA en la fisiopatología de la rabia.

Introduction. GABAergic neurons synthesize and release gamma-aminobutyric acid, the predominant inhibitory neurotransmitter in the brain. Certain clinical signs of rabies and previous experimental studies have suggested that rabies viral infections affect the host GABAergic system. Objective. The effect of rabies virus infection on the expression of GABA was evaluated in neurons of the mouse cerebral cortex. Materials and methods. Adult mice were inoculated by intramuscular injection with the standard strain of rabies (CVS virus). The animals were sacrificed in the terminal stage of the illness and perfused with 4% paraformaldehyde and 1% glutaraldehyde. Frontal sections were obtained in a Vibratome® and treated with appropriate immunohistochemical reactions for identifying the GABAergic neurons in the cerebral cortex. Counts and comparative quantitative analysis of the GABA+ neurons were compared in samples of infected and normal mice. Results. In the animals infected with rabies virus, the distribution pattern of cortical GABAergic neurons was not changed, but their number diminished significantly. The mean value of GABA+ cells number in 1 ìm2 of cerebral cortex was 293±32 in normal samples and 209±13 in infected samples. Despite the loss in GABA+ cell number, the average size of GABA+ cells per unit increased from 104±8 ìm2 in normal mice to 122±10 ìm2 in infected mice because the cell loss consisted more frequently of smaller neurons. Nevertheless, the rank of GABA+ cell sizes in infected samples was similar to normal samples. Conclusion. This evidence supported the hypothesis that GABA is involved in rabies pathology.

La técnica de impregnación argéntica de Golgi. Conmemoración del centenario del premio nobel de Medicina (1906) compartido por Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal / The Golgi silver impregnation method: commemorating the centennial of the Nobel Prize in Medicine (1906) shared by Camillo Golgi and Santiago Ramón y Cajal

La técnica de Golgi es un sencillo procedimiento histológico que revela la morfología neuronal completa en tres dimensiones. Este método se fundamenta en la formación de depósitos opacos intracelulares de cromato argéntico, producto de la reacción entre el bicromato de potasio y el nitrato de plata (reacción negra). Camillo Golgi, su descubridor, y Santiago Ramón y Cajal, su principal exponente, recibieron el premio nobel de Medicina y Fisiología en 1906 por su contribución al conocimiento de la estructura del sistema nervioso. Gran parte de sus logros se obtuvieron a través de la aplicación del método de impregnación argéntica. Sin embargo, Golgi y Cajal tenían interpretaciones diferentes sobre la estructura del tejido nervioso. Golgi era defensor de la teoría reticular, la cual proponía que el sistema nervioso estaba conformado por una red de células fusionadas a través de los axones a manera de un sincitio. Por el contrario, la doctrina neuronal, defendida por Cajal, sostenía que las neuronas eran células independientes. También se debe a Golgi y su reazione nera el descubrimiento del organelo celular conocido como ‘aparato de Golgi’. La microscopía electrónica confirmó los postulados de la doctrina neuronal, así como la existencia del complejo de Golgi, y contribuyó al resurgimiento de la técnica de impregnación argéntica. Aunque existen métodos modernos de tinción intracelular que revelan imágenes excelentes de la morfología neuronal, la técnica de Golgi se mantiene vigente por ser un método más práctico y menos costoso para el estudio de la morfología normal y patológica de las neuronas.

Introduction. Gestational trophoblastic disease includes a group of pathologies characterized by abnormal trophoblast growth and invasion. The molecular bases of the disease are largely unknown, due in part to the lack of appropriate biological models. The insulin-like growth factor (IGF) system plays a fundamental role in the growth and development of many tissues and is involved in the progression of several diseases. Objectives. Primary cell cultures derived from first trimester placenta were characterized from patients with complete hydatidiform mole and spontaneous non molar abortion by immunocytochemical and molecular methods.Materials and Methods. The immunocytochemical method used specific markers for trophoblastic cells, whereas RT-PCR was used to identify insulin-like growth factor gene expression. Results. Histochemical staining with hematoxilin-eosin revealed that the cultures contained heterogeneous cell types, including trophoblast and endometrial decidual cells. The ratio of trophoblast cells in the cultures varied between 16% and 37%, as detected by cytokeratine-7 as the specific trophoblast marker. Gene expression analysis corroborated the presence of trophoblasts by detecting insulin-like growth factor II mRNA, whereas GH-V transcripts were correlated with the presence of syncitiotrophoblasts. Insulin-like growth factor I and insulin-like growth factor binding protein 1 mRNAs were related to mesenchyimal and decidual cells, respectively. Higher insulin-like growth factor II expression levels were found in molar tissues in comparison with non-molar abortions. Conclusion. By combining three methodologies—morphology, immunocytochemistry and gene expression, characterization and follow-up of placenta cultures from abnormal tissues is found to facilitate diagnosis.

Comparative effect of osmium tetroxide and ruthenium tetroxide on Penicillium sp. hyphae and Saccharomyces cerevisiae fungual cell wall ultrastructure / Efecto comparativo del tetróxido de osmio y del tetróxido de rutenio como fijadores sobre la ultraestructura de la pared celular de hongos

The fungal cell wall viewed through the electron microscope appears transparent when fixed by the conventional osmium tetroxide method. However, ruthenium tetroxide post-fixing has revealed new details in the ultrastructure of Penicillium sp. hyphae and Saccharomyces cerevisiae yeast. Most significant was the demonstration of two or three opaque diverse electron dense layers on the cell wall of each species. Two additional features were detected. Penicillium septa presented a three-layered appearance and budding S. cerevisiae yeast cell walls showed inner filiform cell wall protrusions into the cytoplasm. The combined use of osmium tetroxide and ruthenium tetroxide is recommended for post-fixing in electron microscopy studies of fungi.