Morfología y morfometría comparada entre los huesecillos auditivos del cerdo común (Sus scrofa domestica) y el Humano (Homo sapiens sapiens) / Comparative study of the morphology between the ossicles of the common pig (Sus scrofa domestica) and human (Homo sapiens sapiens)

El cerdo doméstico (Sus scrofa domestica) ha sido utilizado como modelo para estudiar métodos de implante en el oído medio previo a estudios clínicos humanos. Diferentes investigaciones han destacado la utilidad en este ámbito, como también su alta comparabilidad morfológica en relación con los humanos. Sin embargo, las descripciones anatómicas sobre sus huesecillos auditivos son insuficientes, al igual que las comparaciones en relación con el humano. Por ello, con el objetivo de realizar una descripción detallada de la anatomía de dichos huesecillos comparados con los del humano, se procedió a disecar seis cabezas de cerdo, de las cuales se extrajeron sus huesecillos para observar su morfología. Los resultados preliminares demostraron que la cadena de huesecillos del Cerdo comparte la presencia de las mismas formaciones anatómicas que se pueden identificar en los huesecillos del hombre, pero aún así existen diferencias descriptivas y morfométricas en la morfología de ellas. Los resultados permitieron concluir que existe alta comparabilidad morfológica entre ambas cadenas de huesecillos debido a sus diferencias y similitudes, lo cual lo hace ser un buen modelo didáctico para el estudio y la enseñanza de la morfología auditiva en distintos niveles educacionales.

The domestic Pig (Sus scrofa domestica)has been used as a model to study implants methods in clinical cases of the human middle ear. Different studies have highlighted the usefulness in this area, as well as its high morphological comparability with regard to humans. However, the anatomical descriptions about its ear bones are scarce, as comparisons in relation to the human. Therefore, in order to make a detailed description of the anatomy of these bones compared to human, it was necessary to dissect six pig heads of which its ossicles were removed to observe its morphology. Preliminary results showed that the pig'sossicles share the same anatomical formations that can be identified in the human ones, but there are some descriptive and morphometric differences in its morphology. The results concluded that there is high comparability between both morphological ossicular chains due to their differences and similarities, which makes it a great teaching model for the study and teaching of auditory morphology at different educational levels.

Avaliação comparativa da ultraestrutura e propriedades físicas do esmalte bovino, bubalino e humano / Benchmarking of the ultrastructure and physical properties of bovine, buffalo and human enamel

Este estudo teve como finalidade comparar a morfologia e propriedades físicas da estrutura do esmalte dos dentes bovinos, bubalinos e humanos. A análise deste tecido foi realizada por meio de microscopia eletrônica de varredura, composição mineral, microdureza e rugosidade superficial do esmalte em 41 incisivos bubalinos (Bos taurus indicus), 41 incisivos bovinos (Pelorovis antiques) e 30 incisivos permanentes de humanos. Os resultados mostraram que a ultraestrutura do esmalte revela uma significativa similaridade das espécies estudadas com a encontrada em amostras humanas. No esmalte bovino e bubalino os elementos químicos que apresentaram maior concentração foram: O, Ca e P, justamente os que formam os cristais de hidroxiapatita - Ca10(PO4)6(OH)2. Na microdureza Knoop não houve diferença estatisticamente significante entre as três espécies. Porém, a rugosidade superficial do esmalte bubalino (2,16µm ±0,23) foi significativamente maior quando comparada aos dentes humano (0,36µm ±0,05) e bovino (0,41µm ±0,07). Conclui-se que as características e propriedades do esmalte bovino e bubalino, por meio de análises e testes, apresentou uma morfologia semelhante à de humanos, arquitetura ultraestrutural similar, microdureza e composição mineral equivalente ao tecido dental humano, tornando-se modelos de referência para pesquisas.

This study aimed to compare the morphology and physical properties of the enamel structure of bovine, buffalo and human teeth. Analysis of this tissue was performed by scanning electron microscopy, mineral composition, microhardness and surface roughness of enamel in 41 buffalo incisors (Bos taurus indicus), 41 bovine incisors (Pelorovis antiques), and 30 human permanent incisors. The results showed a significant similarity between the ultrastructure of enamel in these animal species and the one found in human samples. The chemical elements which presented higher concentration in bovine and buffalo enamel were: O,Ca and P, precisely those that form hydroxyapatite crystals - Ca10 (PO4)6 (OH)2. Knoop microhardness values showed no statistically significant differences between the three species. However, the surface roughness of buffalo enamel (2.16µm ±0.23) was significantly higher when compared with human (0.36µm ±0.05) and bovine teeth (0.41µm ±0.07). It is concluded that the characteristics and properties of bovine and buffalo enamel, as obtained from our analysis and testing, showed a similar morphology to that of humans. They showed a similar ultrastructural architecture, microhardness and mineral composition equivalent to the human dental tissue, becoming reference models for research.

Morphometry research of deer, sheep, and human lumbar spine: feasibility of using deerand sheep in spinal animal models / Investigación morfometríca de la columna vertebral lumbar de ciervos, ovejas y humanos: factibilidad del uso de ciervos y ovejas como modelos animales de columna vertebral

Deer and sheep are used as spinal animal models in clinical and basic research. In this paper, the anatomical morphology, curvature, and morphology index parameters were investigated to assess the feasibility of using deer and sheep as animal models of the human spine. Fresh adult male sheep, deer, and human spine specimens (n = 10 each) were screened and subjected to morphological analyses. The statistical software package SPSS (version 17.0) was used to analyze the statistical similarity and variability among the 3 species. Deer displayed good similarity to human in terms of the vertebral transverse diameter, radius vector, spinal canal transverse diameter, radius vector, and vertebral upper and lower endplate curvature radii. Sheep displayed good similarity to human in terms of the vertebral body height, pedicle height, vertebral mid-lever curvature radius, and vertebral positive curvature radius. Human, deer, and sheep each displayed unique morphological characteristics and trends for the lumbar spine. These findings indicate that deer and sheep are good spinal animal models of human in morphometry, but with specific advantages in different research fields: deer are more suitable when studying vertebrae and endplate structures, while sheep are more suitable when referring to structures such as the vertebral walls.

Los ciervos y las ovejas se utilizan como modelos animales para la investigación clínica y básica de columna vertebral. En este trabajo, fueron investigados parámetros de morfología anatómica, curvatura e índice morfológico para evaluar la viabilidad de la utilización de ciervos y ovejas como modelos animales de la columna vertebral humana. Fueron examinados y sometidos a análisis morfológicos, especímenes frescos de columna vertebral (n = 10 cada uno) de ovejas y ciervos machos adultos, y columnas de individuos adultos humanos, de sexo masculino. Se utilizó el programa estadístico SPSS (versión 17.0) para analizar la similitud estadística y la variabilidad entre las 3 especies. Los ciervos muestran similitud con el humano en términos del diámetro vertebral transversal, vector radio, diámetro del canal espinal transversal, vector radio, y los radios de curvatura vertebral superior e inferior de la placa terminal. Las ovejas muestran similitud con el humano en cuanto a la altura del cuerpo vertebral, altura del pedículo, curvatura de radio vertebral medio, y el radio de curvatura vertebral positiva. Los humanos, ciervos y ovejas muestran características morfológicas y direcciones de la columna vertebral únicas. Estos hallazgos indican que los ciervos y las ovejas son buenos modelos animales en la morfometría de la columna vertebral humana, pero con ventajas específicas en diferentes campos de investigación: los ciervos son más adecuados en el estudio de las vértebras y las estructuras de placa terminal, mientras que las ovejas son más adecuados cuando se refiere a estructuras como las paredes vertebrales.

Proyectos Fisioma / Physione projects

Los proyectos fisioma están siendo desarrollados por diversa organizaciones y comunidades internacionales. Proponen innovadores enfoques investigativos, formas de organización y utilización de recursos para comprender integralmente, como sistemas, al ser humano y otros eucariotas, desde la concepción hasta la muerte, desde los genes hasta los organismos, a través de multiples escalas de espacio (rango: 10 elevado a 9 en la escala métrica), tiempo (rango: 3 x 10 elevado a 15 en segundos) y organización (moléculas, células, tejidos, organos, organismos). Se pone gran énfasis en el uso de modelos matemáticos/computacionales como herramientas para la integración del conocimiento, la experimentación virtual in sílico, el trabajo colaborativo de numerosos grupos multidisciplinarios internacionales, la creación de grandes bases de datos, ontologías, lenguajes estandarizados, metodologías, infraestructura, repositorios de instrumentos de trabajo; el entrenamiento de nuevos investigadores interdisciplinarios, el desarrollo de organizaciones y comunidades para obtener apoyo financiero, considerar aspectos éticos y legales, validar los modelos, facilitar la aplicación de resultados en la clínica, en la industria, en la enseñanza de los profesionales y en la educación del público, con el fin de maximizar los beneficios sociales. Presentamos el proyecto Fisioma de la Union Internacional de Ciencias Fisiológicas (UICF), y el "Humano Fisiológico Virtual", Eurofisioma, apoyado por la Union Europea. Mencionamos otros proyectos relacionados.

Physiome projects are being developed by several international organizations and communities. They propose innovative approaches to research, organization and resourse allocation aiming to fully understand, as systems, the human being and other eukaryotes, from conception to death, from genes to organisms, through multiple scales of space, time and organization (molecules, cells, tissues, organs, organisms). Great emphasis is placed in the of mathematical/computational modeling, in silico experimentation, international collaborative multidisciplinary work; the creation and share of large data bases, antologies standard languages, methodologies. infrastructures, tools; the training of new interdisciplinary investigators. New organizations are being developed to get funding, to consider ethical and legal aspects, to validate models, to facilitate the application of results from basic research to clinical practice, industry and education of professionals and the general public, in order to maximize social benefits. We will consider the Physiome Projects of the International Union Physiological Sciences (IUPS) and the Virtual Physiological Human (VPH), Europhysiome, supported by the European Union. Other related projects are mentioned.

Pathogenicity of Rhodococcus equi in mice, isolated from environment, human and horse clinical samples

Rhodococcus equi is a facultative intracellular pathogen associated with bronchopneumonia, mesenteric lymphadenitis and enterocolitis in foals. Although R. equi is likely to be found in every horse-breeding farm, the clinical disease is unrecognized in most of them. Capsule components, equi factor, micolic acid and some products encoded by the large 85-90Kb plasmid were described as virulence factors. However, the pathogenesis of R. equi infections and the sensibility of foals are not completely understood. The aim of this study was evaluate the virulence of R. equi isolated from human, horses and environment for mices. Nine strains carrying the 85-90Kb plasmid isolated from foal clinical specimens, one from immunodeficient human patient and six plasmidless strains (four isolated from feces, one from pasture and one from immunodeficient human patient) were inoculated in cyclophosphamide immunossuppressed mice. The pathological changes and viability of R. equi cells in the liver of mice was verified after the 3rd, 6th an 10th day after inoculation for horse and environmental isolates and for R. equi isolates from human patients on the 1st, 3rd and 6th day. During the necropsy procedures, infiltrate of macrophages and pyogranulomatous lesions were detected after the sixth pos-inoculation day in the liver and spleen. In horse isolates, only plasmid positive strains were virulent, but in human isolates both strains (plasmid positive e plasmid negative) were virulent. Both groups of the immunossupressed mice inoculated with R. equi isolated from environment showed pathological changes. All R. equi strains were unable to kill non imunossuppressed mice.

Rhodococ-cus equi é um patógeno intracelular facultativo associado com broncopneumonia, linfadenite mesentérica e enterocolite em potros. Apesar do patógeno ser amplamente distribuído no ambiente equino, a doença não é encontrada em todos os criatórios. Componentes capsulares, "fator equi", ácido micólico e alguns produtos codificados por um grande plasmídeo de 85-90Kb foram descritos como fatores de virulência. Entretanto, a patogênese da infecção e a susceptibilidade dos potros não são completamente entendidas. Nove cepas carreando o plasmídeo e isoladas de potros doentes, um isolado de paciente humano imunossuprimido, e seis cepas sem plasmídeo (4 de fezes, 1 de pastagem e 1 de paciente humano imunossuprimido) foram inoculadas em camundongos imunossuprimidos com ciclofosfamida. As alterações patológicas e a viabilidade das células de R. equi no fígado foram verificadas depois do terceiro, sexto e décimo dia após a inoculação para isolados clínicos e depois do primeiro, terceiro e sexto dia para isolados de pacientes humanos. Na necropsia foram detectados infiltrado de macrófagos e lesões piogranulomatosas no fígado e baço dos camundongos após o sexto dia da inoculação. Para isolados clínicos, somente os plasmídeo positivos foram virulentos, mas para os humanos, ambos os isolados (plasmídeo positivos e plasmídeo negativos) foram virulentos. Ambos os grupos de camundongos imunossuprimidos inoculados com isolados ambientais mostraram alterações patológicas. Todos os isolados foram incapazes de matar camundongos imunocompe-tentes.

Anatomia comparativa dos nervos do braço de Cebus apella. Descrição do músculo dorso epitroclear / Comparative anatomy of the arm nerves of Cebus apella. Description of the dorso epitroclear muscle

A anatomia do Cebus apella é a lacuna que falta entre prossímios e os macacosdo novo mundo. Comparações entre Cebus e humanos são relatadas, dentre outrasconsiderações comparativas em relação a chimpanzés, babuínos, gatos e cães. Oitoespécimes de Cebus apella foram doados pelo Instituto Brasileiro de Meio Ambiente eRecursos Naturais Renováveis (Ibama), de Sete Lagoas, Estado de Minas Gerais, Brasil, esacrificados segundo as recomendações do Colégio Brasileiro de Experimentação Animal(Cobea). Houve equivalência na distribuição e inervação dos nervos do braço de Cebus ehumanos, embora se tenha encontrado divergência no trajeto dos nervos mediano e ulnar,que apresentaram maior similaridade com cães e gatos. Estruturas anatômicas inexistentesno homem, como o forame epicondilar e o músculo dorso-olécrano, geram disparidade notrajeto e na distribuição de alguns nervos.

Comparative anatomy of the arm nerves of Cebus apella. Descriptionof the dorsoepitroclear muscle. The anatomy of Cebus apella is the missing gap betweenprosimians and monkeys from the new world. Comparisons between Cebus and humanbeings are reported, among other comparative considerations in relation to chimpanzees,baboons, cats and dogs. The Brazilian Institute for Environment and Recyclable NaturalResources (Ibama – Instituto Brasileiro de Meio Ambiente) from Sete Lagoas, state of MinasGerais (Brazil), donated eight different species of Cebus paella and they were sacrificedaccording to the recommendations of the Brazilian Society of Animal Experimentation(Cobea – Colégio Brasileiro de Experimentação Animal). There was equivalence in thedistribution and innervation of the arm nerves of Cebus and human beings, although therewas divergence in the trajectory of median and ulnar nerves, which presented highersimilarity with cats and dogs. Anatomical structures not present in human beings, as theepicondilar foramen and the dorsal-olecraneal muscle, differ in the trajectory anddistribution of some nerves.

Estudo anatômico de músculos profundos do antebraço de Cebus apella (Linnaeus, 1766) / Anatomical study of the forearm deep muscles in Cebus apella(Linnaeus, 1766)

Estudo anatômico de músculos profundos do antebraço de Cebusapella (Linnaeus, 1766)Tales Alexandre Aversi-Ferreira1*, Roqueline Ametila e Glória Martins de FreitasAversi-Ferreira2, Zenon Silva2, Luiz Fernando Gouvêa-e-Silva3 e Nilson Penha-Silva31Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Goiás, 74001-970, Câmpus II, Goiânia, Goiás, Brasil. 2Instituto deCiências Biomédicas, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, Minas Gerais, Brasil. 3Instituto de Genética eBioquímica, Universidade Federal de Uberlândia. *Autor para correspondência, e-mail: aversiferreira@yahoo.com.brRESUMO. Este trabalho utilizou 8 espécimes adultos de Cebus apella para caracterizaçãoanatômica de músculos do antebraço. Os animais foram doados pelo Instituto Brasileiro deMeio Ambiente e Recursos Naturais Renováveis (Ibama), de Sete Lagoas, Estado de MinasGerais, Brasil, e sacrificados segundo as recomendações do Colégio Brasileiro deExperimentação Animal (Cobea). O trabalho foi aprovado pelo comitê de ética da UFU.Foram estudados os músculos (1) pronador quadrado, (2) flexor profundo dos dedos e (3)flexor longo do polegar. Em relação aos humanos, os músculos profundos do antebraço deCebus apella apresentaram características gerais comuns, mas com algumas diferenças naforma, na vascularização e na inervação, diferenças que devem refletir as especializaçõesfuncionais daqueles músculos entre as duas espécies. O músculo flexor profundo do polegarprivilegia a habilidade de movimentação dos dedos em humanos, e a força da mão em Cebusapella mostra-se necessária nessa espécie, em função de seus hábitos arbóreos.

Anatomical study of the forearm deep muscles in Cebus apella(Linnaeus, 1766). Eight adult specimens of Cebus apella were used for anatomical musclescharacterization. The animals were donated by the Brazilian Institute of Environment andRecyclable Natural Resources (Ibama – Instituto Brasileiro de Meio - Ambiente), from SeteLagoas, state of Minas Gerais, Brazil, and sacrificed according to the recommendations ofBrazilian College of Animal Experimentation (Cobea – Colégio Brasileiro de ExperimentaçãoAnimal). This work was approved by ethics committee from UFU (Federal University ofUberlândia). The muscles (1) squared pronator, (2) deep fingers flexor and (3) long thumbflexor were studied. In human beings, the deep muscles of Cebus apella have some generalcommon characteristics, but differ in form, vascularization and innervation. Thesedifferences should reflect the functional specialization of those muscles between the twospecies. The long thumb flexor muscle is important for human beings’ fingers movementsince the force of hand in Cebus paella is a necessary characteristic to this species, accordingto its arboreous habit.