Expression of cell adhesion molecules in the normal and T3 blocked development of the tadpole's kidney of Bufo arenarum (Amphibian, Anuran, Bufonidae) / Expressão das moléculas de adesão celular no desenvolvimento normal e com a inibição do hormônio tireoidea do rim nas larvas do Bufo arenarum (Amphibia, Anura, Bufonidae)

Cell adhesion molecules act as signal transducers from the extracellular environment to the cytoskeleton and the nucleus and consequently induce changes in the expression pattern of structural proteins. In this study, we showed the effect of thyroid hormone (TH) inhibition and arrest of metamorphosis on the expression of E-cadherin, β-and α-catenin in the developing kidney of Bufo arenarum. Cell adhesion molecules have selective temporal and spatial expression during development suggesting a specific role in nephrogenesis. In order to study mechanisms controlling the expression of adhesion molecules during renal development, we blocked the B. arenarum metamorphosis with a goitrogenic substance that blocks TH synthesis. E-cadherin expression in the proximal tubules is independent of thyroid control. However, the blockage of TH synthesis causes up-regulation of E-cadherin in the collecting ducts, the distal tubules and the glomeruli. The expression of β-and α-catenin in the collecting ducts, the distal tubules, the glomeruli and the mesonephric mesenchyme is independent of TH. TH blockage causes up-regulation of β-and α-catenin in the proximal tubules. In contrast to E-cadherin, the expression of the desmosomal cadherin desmoglein 1 (Dsg-1) is absent in the control of the larvae kidney during metamorphosis and is expressed in some interstitial cells in the KClO4 treated larvae. According to this work, the Dsg-1 expression is down-regulated by TH. We demonstrated that the expression of E-cadherin, Dsg-1, β-catenin and α-catenin are differentially affected by TH levels, suggesting a hormone-dependent role of these proteins in the B. arenarum renal metamorphosis.

Moléculas de adesão celular atuam como tradutores do ambiente extracelular para o citoesqueleto e o núcleo e, conseqüentemente, induzindo mudanças no padrão da expressão das proteínas estruturais. Neste estudo, observamos os efeitos da inibição do hormônio tireóidea (TH) e detenção da metamorfose na expressão da E-caderina, β- e α- catenina no desenvolvimento do rim do Bufo arenarum. As moléculas de adesão celular durante o desenvolvimento têm uma expressão temporal e espacial seletiva, sugerindo um papel específico na nefrogênese. Com o propósito de estudar os mecanismos de controle da expressão das moléculas de adesão durante o desenvolvimento renal, bloqueou-se a metamorfose do B. arenarum com uma substancia goitrogênica que bloqueia a síntese de TH. A expressão da E-caderina nos tubos proximais é independente do controle da tireóide. Entretanto, o bloqueio da síntese de TH provoca uma sobre elevação da E-caderina nos dutos coletores, nos tubos distais e nos glomérulos. A expressão da β- e α-catenina nos dutos coletores, nos tubos distais, nos glomérulos e no mesênquima mesonéfrico é independente da TH. O bloqueio da TH causa uma sobre-regulação da β- e α-catenina nos tubos proximais. Em contraste com a E-caderina, a expressão da caderina desmossomal demogloína 1 (Dsg-1) é ausente no controle durante a metamorfose da fase larval dos rins e se expressa em algumas células intersticiais nas larvas tratadas com KClO4. De acordo com este trabalho, a expressão Dsg-1 é subregulada pela TH. Demonstramos que a expressão da E-caderina, Dsg-1, β-catenina e α-catenina são afetadas de forma diferencial pelos níveis de TH, sugerindo um dependência hormonal destas proteínas na metamorfose renal do B. arenarum.

Arginase activity of Bufo arenarum embryos is sensitive to external osmotic pressure

We investigated the impact of environmental osmotic stress on the arginase activity if Bufo arenarum embryos. The activity at the first developmental stages was not sensitive to extreme variations of osmotic pressure of the environment. Later, at gill circulation, opercular fold and right operculum stages, the enzyme activity of embryos developed in concentrated solutions decreased significantly with respect to control. At complete operculum stage, the arginase activity increased 1.3-2.5 fold in all conditions, and was significantly higher in embryos grown in distilled water than in control animals

Arginase activity in Bufo arenarum embryos

The evolution of arginase activity during development of Bufo arenarum embryos was studied. The enzyme activity was detected after the neural groove stage, being low at the following early stages and increasing progressively until the end of the embryonic development. Arginase activity was first found in the neurula stage, when an outline of basic structures for renal and hepatic function is present. The activity increased two- or three-fold at the beginning of the larval stages

Mechanisms underlying the organizer formation in Bufo arenarum embryos

El mesodermo prospectivo en la gástula temprana de Bufo arenarum fue previamente identificado ocmo una banda marginal de células grises. Para analizar su capacidad de diferenciación, explantos de estas células, fueron cultivados en el interior de vesículas ectodermales, en aislamiento y en combinación con componentes vegetativos. Cuando se cultivaron en aislamiento, fragmentos dorsales y ventrales de la zona marginal profunda se comportaron diferentemente. Mientras que los explantos ventrales produjeron células sanguíneas, los explantos dorsales fallaron en diferenciar permenecidendo como masas de células ricas en vitelo. Por otra parte, ambos cultivos fueron drásticamente modificados cuando se asociaron con células superficiales de la zona blastoporal, las que causaron los siguiente s efectos. a) Promoción de diferenciación en exploantos marginales dorsales, capaces ahora de generar estructuras notocordales y somáticas en adición a células mesenquimáticas. b) Promoción de dorsalización en explantos marginales ventrales, los cuales cambiaron su destino esperando desarrollando componentes axiales, similares a aquellos producidos por explantos dorso marginales "activados". Por el contrario, cultivos combinados de piezas animales y vegetativas fueron incapaces de generar estructuras mesodermales. Estos estudios sugieren que el mesodermo axial, identificado como el "organizador", se desarrolla a partir de un sustrato marginal de células mesodérmicas genuinas, mediante un estímulo inductivo dorsalizante originado en células periblastoporales superficiais

The development of the vitelline envelope during Bufo arenarum oogenesis

La información de la envoltura vitelina del ovocito de Bufo arenarum durante la ovogénesis es estudiada a nviel ultraestructural. Se analizan diferentes estadios del ovocito en desarrollo, desde previtelogénesis hasta ovocitos totalmente desarrollados . Tres períodos pueden definirse en la formación de la envoltura vitelina. El primero se caracteriza por la aparición de un esbozo de aspecto fibrilar. Luego gran número de microvellosidades del ovocito se proyectan e invaden el esbozo inicial, observandose dispersas proyecciones citoplasmáticas desde las células foliculares. El tercer momento se caracteriza por la organización en bandas y fascículos de los elementos fibrilares estructurales, dando lugar a un estado de configuración de la envoltura vitelina muy semejante al que se encuentra en ovocitos celómicos. Los diferentes pasos del proceso de formación de la envoltura vitelina son analizados en función del estado citofisológico de las células involucradas en el proceso. A partir del cuadro observado en ovocitos y células foliculares se llega a la interpretación de que el principal responsable en la formación de la envoltura vitelina es el ovocito

A developmentally regulated lectin in Bufo arenarum embryos

We report the levels of an endogenous beta-galactoside lectin activity from Bufo arenarum whole embryos extracts and specific inhibition by saccharides at different developmental stages. Specific activity measured against trypsinized rabbit red blood cells showed relatively high and fluctualting levels during early stages (up to about 76 h post-fertilization) which fell to significantly lower and more constant values at late stages (77-264 h post-fertilization). Lactose is the most potent inhibitor of this lectin activithy, and saccharides having alpha-galactoside configurations are weaker inhibitors. At the last embryonic stage, the agglutinating activity showed a different sugar specificity which suggests either the modification of the preexistent lectin or the sybthesis of another type of lectin. The possible physiological roles of these in the blockage of polyspermy or in embryonic cell-cell interactions are discussed