ABSTRACT
SUMMARY: The Bactrian camel, which is native to China and Mongolia, is large in size and is an even-toed ungulate species. The double humps on the Bactrian camel back differentiate it from the dromedary camel, which has a single hump. This species has adapted to unsuitable conditions (lack of food and water) in the Gobi Desert and is advanced in unique anatomical and physiological characteristics during a prolonged evolution period. Several studies have been conducted on the anatomical features of the Bactrian camel, but none have given attention to the alveolar capillaries of the Bactrian camel lung. Therefore, the current study aims to explore the architecture of the alveolar capillary in the Bactrian camel lung and further explain the mechanism of blood flow in its lung. The current study extracted and examined the architecture of the alveolar capillary in the lung of the Bactrian camel (Camelus bactrianus) and further explained the mechanism of blood flow by performing lung casting and replica scanning electron microscopy methods. The reports showed that the resources of the alveolar-capillary originated from the capillaries of the subpleural space or interlobular septulum, sometimes originating from the precapillary arterioles or directly from the terminal arterioles. The alveolar capillaries anastomosed and formed a single layer of dense, basket-like network surrounding the alveolus. The mash diameter of the alveolar-capillary network was larger than that of the capillary, and the appearance of the mash was oval and elliptical. Many of the collapsed alveolar-capillary networks were found in the alveolar microvascular architecture in the lung of the Bactrian camel. The study found that, due to many collapsed alveoli in the Bactrian camel lung, the disproportional pressure between the pulmonary alveoli induced less imbalance of blood flow in the alveolar capillary, which affected the gas exchange efficiency. Therefore, the function of the anastomosing capillary branch was likely to regulate the blood flow between the alveolar-capillary network.
RESUMEN: El camello bactriano, es originario de China y Mongolia, es de gran tamaño y es una especie de ungulado de dedos pares. Las dobles jorobas del lomo del camello bactriano lo diferencian del dromedario, que tiene una sola joroba. Esta especie se ha adaptado a condiciones inadecuadas (falta de alimento y agua) en el desierto de Gobi y ha avanzado en características anatómicas y fisiológicas únicas durante un período de evolución prolongado. Se han realizado varios estudios sobre las características anatómicas del camello bactriano, pero ninguno ha prestado atención a los capilares alveolares del pulmón de este animal. Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo principal explorar la arquitectura del capilar alveolar en el pulmón del camello bactriano y explicar el mecanismo del flujo sanguíneo. A partir de nuestro trabajo se examinó la arquitectura del capilar alveolar en el pulmón del camello bactriano (Camelus bactrianus) mediante la realización de métodos de microscopía electrónica de barrido y escaneo pulmonar. Los informes mostraron que los recursos del alvéolo-capilar se originaban en los capilares del espacio subpleural o del tabique interlobulillar y a veces se originaban en las arteriolas precapilares o directamente en las arteriolas terminales. Los capilares alveolares se anastomosaban y formaban una densa red de capa única en forma de cesta que rodeaba el alvéolo. El diámetro del macerado de la red alveolar-capilar era mayor que el del capilar y el aspecto del macerado era ovalado y elíptico. Muchas de las redes alvéolo-capilares colapsadas se encontraron en la arquitectura microvascular alveolar en el pulmón del camello bactriano. El estudio encontró que, muchos alvéolos colapsados en el pulmón del camello bactriano, la presión desproporcionada entre los alvéolos pulmonares inducía un menor desequilibrio del flujo sanguíneo en el capilar alveolar, lo que afectaba la eficiencia del intercambio de gases. Por lo tanto, la función de la rama capilar anastomosante probablemente regularía el flujo sanguíneo entre la red alveolar-capilar.
Subject(s)
Animals , Pulmonary Alveoli/blood supply , Pulmonary Alveoli/ultrastructure , Capillaries/anatomy & histology , Capillaries/ultrastructure , Camelus/anatomy & histology , Lung/blood supply , Lung/ultrastructure , Microscopy, Electron, ScanningABSTRACT
The morphology of the hypophysis in Bactrian camel has not been described in the literature, despite it being the master of endocrine organs in vertebrates. In the present study, we examined the morphological features of the hypophysis in Bactrian camel by means of gross anatomy, light and electron microscope. Our findings showed that the gland was a protrusion of the bottom of the hypothalamus at the base of the brain with about 1.54 g in weight and 2 cm3 in volume. The hypophysis consists of two major parts: fully developed adenohypophysis and underdeveloped neurohypophysis, the adenohypophysis consists of pars distalis and pars intermedia. Seven type cells of the pars distalis could be distinguished with immunohistochemical techniques and electron micrographs: somatotroph, mammotroph, thyrotroph, corticotroph, gonadotroph, chromophobe and stellate cells which is in accordance with most mammals. Notably, the stellate cells could be obviously distinguished from chromophobe cells in histological oberservation. Moreover, the corpusculum neurosecretorium (Herring bodies) were rare in the external neurohypophysis, and mainly distributed in the internal neurohypophysis, this was different from most mammals. Results from this study would provide a necessary theoretical basis for ongoing investigations for Bactrian camels and their good adaptability in arid and semi-arid circumstances.
La morfología de la hipófisis en el camello bactriano no ha sido descrita en la literatura, a pesar de ser el maestro de los órganos endocrinos en los vertebrados. En el presente estudio, examinamos las características morfológicas de la hipófisis del camello bactriano por medio de anatomía general, microscocopía de luz y microscopía electrónica. Nuestros hallazgos mostraron que la hipófisis es una protuberancia ubicada en la porción inferior del hipotálamo, en la base del cerebro, con aproximadamente 1,54 g de peso y 2 cm3 de volumen. La hipófisis consta de dos partes principales: adenohipófisis, completamente desarrollada, y neurohipófisis, poco desarrollada; además, la adenohipófisis consta de una pars distalis y una pars intermedia. Con técnicas inmunohistoquímicas y micrografías electrónicas en la pars distalis se pudieron distinguir siete tipos de células: somatotrofas, mamotróficas, tirotrofas, corticotrofas, gonadotrofas, cromófobas y estrelladas, lo que es similar a la mayoría de los mamíferos. En la observación histológica las células estrelladas se pueden distinguir naturalmente de las células cromófobas. Además, es rara la presencia de corpusculum neurosecretorium (Cuerpos de Herring) en la neurohipófisis externa, hallándose distribuidos principalmente en la neurohipófisis interna, esto es diferente a lo encontrado en la mayoría de los mamíferos. Los resultados de este estudio proporcionarían una base teórica necesaria para las investigaciones en curso de los camellos bactrianos y su buena adaptabilidad en circunstancias áridas y semiáridas.
Subject(s)
Animals , Pituitary Gland/ultrastructure , Camelus/anatomy & histology , Pituitary Gland/anatomy & histology , Immunohistochemistry , Microscopy, ElectronABSTRACT
SUMMARY: Aquaporins (AQPs) are members of the aquaporin water channel family that play an important role in reabsorption of water from the renal tubular fluid to concentrate urine. Using immunohistochemical staining on paraffin sections, We studied expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in renal medulla of Bactrian camel (Camelus bactrianus). The renal medulla of cattle (Bos taurus) acted as the control. Compared with the control, strong expression of AQP2 was observed at the apical plasma membrane and intracellular vesicles, in both the outer medullary collecting duct (OMCD) and the inner medullary collecting duct (IMCD) of camel. Strong expression of AQP3 was observed at the basolateral plasma membrane of the IMCD of camel. Strong AQP4 expression, however, was observed at the basolateral plasma membrane in the OMCD of camel. Moreover, moderate AQP4 expression was detected in endothelium of capillary in medullary region of camels, whereas very weak/absent expression was detected in endothelium of capillary of cattle. We concluded that expression of AQP2, AQP3 and AQP4 in the camel kidney showed some differences from cattle in renal trans-epithelial water transport. It may enhance our better understanding of special water metabolism mechanisms that enable camels to survive in extreme environments.
RESUMEN: Las acuaporinas (AQP) son miembros de las proteínas de transporte que desempeñan un papel importante en la reabsorción de agua del líquido tubular renal para concentrar la orina. Estudiamos la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en la médula renal del camello bactriano (Camelus bactrianus) usando tinción inmunohistoquímica en secciones de parafina. La médula renal del bovino (Bos taurus) se usó como control. En comparación con el control, se observó una fuerte expresión de AQP2 en la membrana plasmática apical y vesículas intracelulares tanto en el conducto colector medular externo (CCME) como en el conducto colector medular interno (CCMI) del camello. Se observó una fuerte expresión de AQP3 en la membrana plasmática basolateral del CCMI del camello. También se observó una expresión fuerte de AQP4 en la membrana plasmática basolateral en el CCME de camello. Además, se detectó una expresión moderada de AQP4 en el endotelio de los capilares en la región medular de los camellos, mientras que en el endotelio de los capilares del bovino se detectó una expresión muy débil. Concluimos que la expresión de AQP2, AQP3 y AQP4 en el riñón de camello mostró algunas diferencias con el bovino en el transporte trans-epitelial de agua renal. El estudio podría mejorar nuestra comprensión de los mecanismos especiales del metabolismo del agua que permiten a los camellos sobrevivir en ambientes extremos.
Subject(s)
Animals , Camelus , Aquaporins/metabolism , Kidney Medulla/metabolism , ImmunohistochemistryABSTRACT
Spermatogenesis is associated with considerable fluid secretion or absorption in the male reproductive tract. Aquaporins (AQPs) are membrane protein channels that allow the rapid movement of water through epithelium. In the present study, immunohistochemistry was utilized to localize the expression of AQP 1, AQP2 in the testis and prostate of adult bactrian camel (Camelus bactrianus). Results show that AQP1 have intense reaction in rete testis, efferent ducts, vessels, seminiferous duct and in the prostate, AQP2 was found minor expression in the rete testis, vessels and prostate, which suggesting that AQP1 may have the main role in the absorption of the large amount of testicular fluid in male camel reproductive tract. Investigations of AQPs biology in camel could be relevant with technologies for assisted procreation in animal husbandry and aquaculture.
La espermatogénesis se asocia con la secreción de una cantidad considerable de líquido o absorción en el tracto reproductor masculino. Las acuaporinas (ACPs) son canales de proteínas de membrana que permiten el movimiento rápido de agua a través del epitelio. En el presente estudio, se utilizó inmunohistoquímica para localizar la expresión de ACP 1, ACP2 en el testículo y la próstata del camello bactriano adulto (Camelus bactrianus). Los resultados muestran que ACP1 tiene una reacción intensa en la rete testis, conductos eferentes, vasos, conductos seminíferos y en la próstata. La expresión ACP2, de menor importancia, se observó en la rete testis, vasos y próstata, lo que sugiere que ACP1 puede tener el papel principal en la absorción de gran cantidad de líquido testicular en el tracto reproductivo masculino del camello. Las investigaciones de la biología del ACP en camello podrían ser relevantes para las tecnologías de reproducción asistida de la ganadería y la acuicultura.
Subject(s)
Animals , Male , Aquaporin 1/metabolism , Aquaporin 2/metabolism , Camelus , Genitalia, Male/metabolism , Genitalia, Male/anatomy & histology , Immunohistochemistry , Prostate/metabolism , Testis/metabolismABSTRACT
Vascular endothelium play an essential role in regulating endothelial functions by maintaining normal vascular tone, modulating hemostasis, and preventing thromobogenesis. The aim of present study was to reveal ultrastructure features of coronary artery endothelium in Bactrian Camels by means of scanning electron microscope (SEM) technology. The results showed that the endothelial cells distribute along the direction of blood flow. Their morphology and protuberant degree towards luminal surface vary for different parts of the coronary artery. The luminal surface of a.c oronaria sinistra and a. coronaria dextra was covered by impaired and intact endothelium, respectively. Platelets and leukocytes sticking to the endothelium were found.
Las células endoteliales de los vasos sanguíneos juegan un rol esencial en la regulación de las funciones endoteliales manteniendo el tono vascular, modulando la homeostasis y previniendo la trombogénesis. En la investigación se utilizó un microscopio electrónico de barrido, revelando las características estructurales de las células endoteliales de los vasos coronarios de los camellos bactrianos. Los resultados indican que las células endoteliales estaban distribuidas a lo largo de la dirección de flujo. En distintas partes de la arteria coronaria existen diferencias en el grado de proyección de la morfología y de la superficie de la cavidad de dichas células. La superficie luminal de la arteria coronaria izquierda y la arteria coronaria derecha estaban cubiertas por endotelio deteriorado e intacto, respectivamente. Se observó adhesión de leucocitos y plaquetas en la superficie de las células endoteliales.
Subject(s)
Animals , Male , Camelus/anatomy & histology , Coronary Vessels/ultrastructure , Endothelium, Vascular/ultrastructure , Endothelial Cells/ultrastructure , Microscopy, Electron, ScanningABSTRACT
The adrenal gland is an important endocrine organ in vertebratesthat produces a wide variety of hormones. The anatomical results showed that the adrenal gland in Bactrian camel had a typical blood supply and innervation. Surprisingly, we found that there was a novel connection mainly consisted of fibrous tissue, blood vessels and nerve bundles between the adrenal gland and the kidney in Bactrian camel, and we named it fibrous tissue-blood vessels-nerve bundles (FBN bundle). To the best of our knowledge, this FBN bundle was the first reported in Bactrian camel, and not yet observed in other animals. While, its functions and mechanisms should be studied further. We speculated that a direct function of this novel path might be to strengthen the communication of the adrenal gland and the kidney. So this communicationpath might have importantadaptive significance for the Bactrian camel living in arid and semi-arid ecological zones.
La glándula suprarrenal es un órgano endocrino importante en los vertebrados, que produce una amplia variedad de hormonas. Los resultados anatómicos mostraron que la glándula suprarrenal en el Camello bactriano tiene un patrón de suministro sanguíneo e inervación típico. Excepcionalmente, se encontró una conexión infrecuente que consistió principalmente en tejido fibroso, vasos sanguíneos y haces nerviosos entre la glándula suprarrenal y el riñón del Camello bactriano, denominándose haz de tejido fibroso-vasos sanguíneos-nervio (Haz FSN). Este paquete de haces de nervios es el primero reportado en el Camello bactriano, y aún no se observa en otros animales, en consecuencia sus funciones y mecanismos deben ser estudiados. Creemos que podría existir una función directa de esta nueva vía para mejorar la comunicación de la glándula suprarrenal y el riñón. Así, esta vía de comunicación podría tener un importante significado adaptativo para el Camello bactriano, quien vive en zonas ecológicas áridas y semiáridas.