Do dietary stresses affect the immune system of Periplaneta americana (Blattaria: Blattidae)? / Estresses alimentares afetam o sistema immune de Periplaneta americana (Blattaria: Blattidae)?

Abstract Stresses can be caused by multiple biotic and abiotic factors and their effects can affect both the biology and the immune system of insects. American cockroach - Periplaneta americana (Linnaeus, 1758) (Blattaria: Blattidae) -besides being an excellent model species, has great medical importance because it can act as a mechanical vector of several pathogens. This study aimed to evaluate the influence of starvation, dehydration and both stresses on weight, and total and differential haemocyte count in P. americana adults. Each specimen was isolated in glass flasks containing or not food and/or water. They were weighed periodically. Another group received water for 24 h after the end of stress period. In the immunologic bioassay, we counted their haemocytes after the final weighing. All stresses reduced the insect weight, especially when the stresses were combined. Females of the control group gained weight and males had it unaltered. Different stress conditions and time did not influence on total haemocyte count. Insects without food and water had the proportion of prohaemocytes increased and plasmatocytes decreased. This study can serve as a basis of further studies of bioecology, behaviour and the ability of resisting insecticides, besides serving as a model to studies in other insect species.

Resumo Os estresses podem ser causados por múltiplos fatores bióticos e abióticos e seus efeitos podem afetar tanto a biologia como o sistema imune dos insetos. A barata-americana - Periplaneta americana (Linnaeus, 1758) (Blattaria: Blattidae) - além de ser uma excelente espécie modelo, tem grande importância médica, pois pode atuar como vetor mecânico de diversos patógenos. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da inanição, desidratação e ambos os estresses sobre o peso e o número total e diferencial de hemócitos em adultos de P. americana. Cada espécime foi isolado em frascos de vidro contendo ou não alimento e/ou água. Eles foram pesados periodicamente. Outro grupo recebeu água por 24 h após o término do período de estresse. Nos ensaios imunológicos, foram contados os seus hemócitos após a última pesagem. Todos os estresses reduziram o peso dos insetos, especialmente quando os estresses foram combinados. As fêmeas do grupo controle ganharam peso e os machos tiveram seu peso inalterado. As diferentes condições de estresse e tempo não influenciaram no número total de hemócitos. Os insetos sem alimento e água tiveram a proporção de pró-hemócitos aumentada e a de plasmatócitos reduzida. Esse estudo pode servir como base para estudos posteriores de bioecologia, comportamento e da habilidade de resistir aos inseticidas químicos, além de servir como modelo para estudos em outras espécies de insetos.

Coma irreversível em paciente portadora de esquizofrenia paranóide: encefalopatia de Wernicke após síndrome de realimentação: um relato de caso / Irreversible coma in a patient with paranoid schizophrenia: Wernicke encephalopathy after refeeding syndrome: a case report

Encefalopatia de Wernicke (EW) e síndrome de realimentação (SR) são duas condições frequentemente coexistentes, subdiagnosticadas e que podem implicar prognóstico reservado após sua instalação. Sua identificação precoce representa um desafio para os intensivistas, haja vista a falta de sensibilidade e especificidade das manifestações clínicas. Apresenta-se um relato de caso de uma paciente portadora de esquizofrenia paranoide, sem histórico de abuso de álcool, que desenvolveu quadro de coma irreversível após greve de fome, sendo feito diagnóstico tardio de EW associada a SR. Descreve-se a evolução clínica e neuropsiquiátrica com o intuito de enfatizar a necessidade crucial de alta suspeição diagnóstica, com reposição vitamínica imediata, vigilância de distúrbios eletrolíticos e progressão parcimoniosa do aporte nutricional. (AU)

Wernicke encephalopathy (WE) and refeeding syndrome (RFS) are two often coexisting, underdiagnosed conditions that may involve a poor prognosis after their onset. Early identification represents a challenge for intensivists, given the lack of sensitivity and specificity of clinical manifestations. We report a case of a patient with paranoid schizophrenia, without a history of alcohol abuse, who developed irreversible coma after a hunger strike, with a late diagnosis of WE associated with RFS. The clinical and neuropsychiatric outcomes are described herein in order to emphasize the crucial need for a high diagnostic suspicion, with immediate vitamin replacement, monitoring of electrolyte disorders, and gradual progression of nutritional support. (AU)

Molecular cloning of troponin i from the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus, and its expression pattern during starvation / Clonagem molecular da Troponina I do grilo africano, Gryllus bimaculatus, e seu padrão de expressão durante a inanição

There is few information about troponin gene expression by starvation in insect skeletal muscle and digestive tracts. The objective of this study was to perform molecular cloning of troponin I from the two-spotted cricket, Gryllus bimaculatus (GrybiTnI) and determine its expression patterns in three different skeletal muscles and digestive tracts during starvation. GrybiTnI was translated into a protein encoding 198 amino acids with a theoretical isoelectric point of 9.78 and a molecular weight of 23671.46 Da. The GrybiTnI has both the TnC-binding site and actin/TnC-binding site shown in the typical TnI amino acid sequences. Homology analysis revealed that GrybiTnI exhibited high similarity at the amino acid level to those of other insects already reported; 89~77% identity with those of other insects. Expression of GrybiTnI by starvation did not change in dorsal wing flight muscle and dorsal ventral flight muscle, but showed up-expression in dorsal longitudinal flight muscle. In the digestive tracts, the up-expression of GrybiTnI by starvation was observed only in the hindgut but not in the rest parts including Malpighian tubules. Re-feeding following starvation restored those expressions about the level before starvation in the dorsal longitudinal flight muscle and hindgut. In conclusion, troponin modulates gene expression not only to muscle elements but also to physiological changes such as strains.

Existe pouca informação sobre a expressão gênica da troponina por inanição no músculo esquelético de insetos e no trato digestório. O objetivo deste estudo foi realizar clonagem molecular da troponina I do grilo africano, Gryllus bimaculatus (GrybiTnI) e determinar seus padrões de expressão em três diferentes músculos esqueléticos e tratos digestivos durante a inanição. GrybiTnI foi traduzido em uma proteína codificando 198 aminoácidos com um ponto isoelétrico teórico de 9,78 e um peso molecular de 23671,46 Da. O GrybiTnI tem o local de ligação a TnC e o local de ligação a actina/TnC mostrado nas sequências de aminoácidos TnI típicas. A análise de homologia revelou que GrybiTnI exibiu alta similaridade no nível de aminoácidos em relação àqueles de outros insetos já relatados; 89~77% de identidade com os de outros insetos. A expressão de GrybiTnI pela inanição não se alterou no músculo de vôo da asa dorsal e no músculo de vôo ventral dorsal, mas mostrou expressão positiva no músculo de vôo longitudinal dorsal. Nos tratos digestivos, a expressão positiva de GrybiTnI por inanição foi observada apenas no intestino grosso, mas não nas partes de repouso, incluindo os túbulos de Malpighi. A realimentação após a inanição restaurou as expressões aproximadamente ao nível antes da inanição no músculo de vôo longitudinal dorsal e no intestino grosso. Em conclusão, a troponina modula a expressão gênica não apenas em elementos musculares, mas também em alterações fisiológicas, como as cepas.

Do dietary stresses affect the immune system of Periplaneta americana (Blattaria: Blattidae)?

Abstract Stresses can be caused by multiple biotic and abiotic factors and their effects can affect both the biology and the immune system of insects. American cockroach Periplaneta americana (Linnaeus, 1758) (Blattaria: Blattidae) besides being an excellent model species, has great medical importance because it can act as a mechanical vector of several pathogens. This study aimed to evaluate the influence of starvation, dehydration and both stresses on weight, and total and differential haemocyte count in P. americana adults. Each specimen was isolated in glass flasks containing or not food and/or water. They were weighed periodically. Another group received water for 24 h after the end of stress period. In the immunologic bioassay, we counted their haemocytes after the final weighing. All stresses reduced the insect weight, especially when the stresses were combined. Females of the control group gained weight and males had it unaltered. Different stress conditions and time did not influence on total haemocyte count. Insects without food and water had the proportion of prohaemocytes increased and plasmatocytes decreased. This study can serve as a basis of further studies of bioecology, behaviour and the ability of resisting insecticides, besides serving as a model to studies in other insect species.

Resumo Os estresses podem ser causados por múltiplos fatores bióticos e abióticos e seus efeitos podem afetar tanto a biologia como o sistema imune dos insetos. A barata-americana Periplaneta americana (Linnaeus, 1758) (Blattaria: Blattidae) além de ser uma excelente espécie modelo, tem grande importância médica, pois pode atuar como vetor mecânico de diversos patógenos. O objetivo desse estudo foi avaliar a influência da inanição, desidratação e ambos os estresses sobre o peso e o número total e diferencial de hemócitos em adultos de P. americana. Cada espécime foi isolado em frascos de vidro contendo ou não alimento e/ou água. Eles foram pesados periodicamente. Outro grupo recebeu água por 24 h após o término do período de estresse. Nos ensaios imunológicos, foram contados os seus hemócitos após a última pesagem. Todos os estresses reduziram o peso dos insetos, especialmente quando os estresses foram combinados. As fêmeas do grupo controle ganharam peso e os machos tiveram seu peso inalterado. As diferentes condições de estresse e tempo não influenciaram no número total de hemócitos. Os insetos sem alimento e água tiveram a proporção de pró-hemócitos aumentada e a de plasmatócitos reduzida. Esse estudo pode servir como base para estudos posteriores de bioecologia, comportamento e da habilidade de resistir aos inseticidas químicos, além de servir como modelo para estudos em outras espécies de insetos.

Lecithotrophic behaviour in zoea and megalopa larvae of the ghost shrimp Lepidophthalmus siriboia Felder and Rodrigues, 1993 (Decapoda: Callianassidae)

Food supply is considered critical for a successful culturing of decapod larvae. However, some species may present yolk reserve sufficient to complete their larval development without external food supply (known as lecithotrophic larval development). In the present study, two experiments were carried out in order to verify whether the callianassid Lepidophthalmus siriboia have lecithotrophic behaviour or, if they need external food for their larval development: Experiment 1, larvae submitted to an initial feeding period and Experiment 2, larvae submitted to an initial starvation period. High survival rate was observed in both experiments, in which only 2 megalopae and 1 zoea III died. These results strongly suggest that larvae of L. siriboia are lecithotrophic as they have sufficiently large yolk reserve to complete their larval development, while the megalopa stage shows facultative lecithotrophy. The larval periods of each stage of the treatments were quite similar and, despite some significant differences in some larval periods, these can be related probably to larval rearing conditions, abiotic factors or, individual variability of larval health, as well as stress caused to the ovigerous females during embryogenesis.

A alimentação é considerada crítica em cultivo de larvas de decápodes. No entanto, algumas espécies podem apresentar reservas nutritivas suficientes para completar o desenvolvimento larval sem a necessidade de alimentação externa (conhecido como desenvolvimento larval lecitotrófico). No presente estudo, dois experimentos foram realizados para verificar se o callianassídeo Lepidophthalmus siriboia tem comportamento lecitotrófico ou se precisa de alimento externo para completar o desenvolvimento larval: Experimento 1, larvas submetidas a um período inicial de alimentação e, Experimento 2, larvas submetidas a um período inicial de inanição. Em ambos os experimentos, observou-se altas taxas de sobrevivência, com apenas 2 megalopas e 1 zoea III mortos. Estes resultados sugerem fortemente que larvas de L. siriboia são lecitotróficas, tendo reservas suficientes para completar o desenvolvimento larval, enquanto o estágio de megalopa apresenta lecitotrofia facultativa. Os períodos larvais de cada estágio nos tratamentos foram bastante semelhantes. No entanto, foram observadas algumas diferenças significantes entre alguns períodos, os quais podem estar relacionados às condições de cultivo, provavelmente devido a fatores abióticos, à variabilidade individual da condição larval, ou ainda a fatores como estresse causado às fêmeas ovígeras durante embriogênese.

The importance of feeding in the larval development of the ghost shrimp Callichirus major (Decapoda: Callianassidae)

The present study investigated whether the callianassid Callichirus major shows a lecithotrophic behaviour during larval development. Two experiments were carried out. In the first experiment, larvae were subjected to an initial period of feeding, while in the second they were subjected to an initial period of starvation. In Experiment 1, 80 percent of C. major larvae succeeded moulting to juvenile stage in treatment with larvae fed every day. In the treatments with larvae fed for 1, 2 and 3 days there was total mortality before they reached the megalopal stage. In Experiment 2, zoea larvae showed more resistance when subjected to an initial period of starvation in which larvae starved for 1, 2 and 3 days and had survival rates of 100, 60 and 80 percent, respectively. But, a delay in the development duration of the zoeal stages was observed. Total mortality was observed for larvae reared in the treatment with entire starvation. The results suggest that zoeal stages of C. major are not lecithotrophic.

O presente estudo investigou se o callianassid Callichirus major apresenta um comportamento lecitotrófico durante o desenvolvimento larval. Dois experimentos foram realizados. No primeiro experimento, larvas foram submetidas a um período inicial de alimentação, enquanto no segundo elas foram submetidas a um período inicial de inanição. No experimento 1, 80 por cento das larvas de C. major mudaram com sucesso para o estágio de juvenil no tratamento com larvas alimentadas diariamente. Nos tratamentos com larvas alimentadas por 1, 2 e 3 dias, houve uma mortalidade total antes de alcançarem o estágio de megalopa. No experimento 2, as larvas zoés mostraram mais resistência quando submetidas a um período inicial de inanição. Nos tratamentos nos quais as larvas estiveram em inanição por 1, 2 e 3 dias, as taxas de sobrevivência foram100 por cento, 60 por cento e 90 por cento, respectivamente. Porém atrasos na duração do desenvolvimento dos estágios de zoés foram observados. Houve mortalidade total para as larvas cultivadas no tratamento com ausência constante de alimento. Os resultados sugerem não existir um comportamento lecitotrófico nas zoés de C. major.