Investigação da atividade apoptótica na abertura luminal dos ductos das glândulas salivares: análise comparativa entre modelo animal e humano / Investigation of apoptotic activity in the lumen formation of salivary gland ducts: comparative analysis between animal and human based models

As glândulas salivares são estruturas essenciais para a manutenção da homeostase da cavidade oral pela síntese e secreção do fluido salivar. A disfunção ou perda permanente das glândulas salivares causadas por radioterapia, doenças inflamatórias ou desordens congênitas elevam principalmente o risco de infecções da mucosa oral e de estruturas dentárias, além de potencialmente prejudicar funções fisiológicas como fala, mastigação e paladar, diretamente interferindo na qualidade de vida dos indivíduos afetados. Os tratamentos atualmente disponíveis são apenas paliativos, ressaltando a necessidade de se compreender melhor os processos embriogênicos a fim de desenvolver novas estratégias terapêuticas capazes de regenerar as glândulas salivares. O princípio da formação das glândulas salivares baseia-se na coordenação de diversos processos morfogenéticos, e este trabalho foca particularmente em investigar a formação do espaço luminal do sistema de ductos, uma vez que a adequada abertura dos lumens é um processo essencial para a secreção salivar. Relata-se que a remoção das células centrais dos cordões sólidos epiteliais por morte celular apoptótica é o principal mecanismo de abertura do espaço luminal dos futuros ductos glandulares em camundongos. Porém, pouco se sabe sobre o controle temporal da apoptose durante o desenvolvimento glandular e sobre seu comportamento em glândulas salivares humanas. Neste trabalho, o perfil de expressão de diversas proteínas envolvidas na cascata apoptótica em glândulas salivares fetais humanas foi analisado de acordo com cada estágio morfogenético por imunoistoquímica (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bcl-x, Bcl-xL, caspase-3 clivada, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivina e citocromo c). As análises semi-qualitativas resultaram em negatividade apenas para as proteínas Bcl-2, Bad, Bid e caspase-3 clivada em todas as fases de desenvolvimento...

Salivary glands are essential structures for the maintenance of homeostasis of the oral cavity by synthesizing and secreting saliva. Permanent dysfunction or loss of salivary glands caused by radiotherapies, inflammatory diseases or congenital disorders increase mainly the risk of infections of the oral mucosa and tooth surface, also impairing physiological functions as speech, mastication and taste, directly interfering in quality of life. Current treatments are only palliative-based, which highlights the need of having a better understanding of embryonic processes to develop therefore new therapeutic strategies able to regenerate salivary glands. The development of glandular secretory units and ductal system involves the coordination of several morphogenetic processes, and this study particularly focuses in investigating the formation of the lumenal space of the ductal system, as the proper lumen opening is an essential step for the salivary secretion. The clearance of the central cells of developing solid epithelial stalks by apoptotic cell death is the main mechanism of lumen space opening within presumptive ducts in mouse salivary glands. However little is known about its temporal regulation and its function in human salivary glands. Here we analysed the profile expression of several apoptosis-related proteins during human salivary gland development in correlation to each morphogenetic stage by immunohistochemistry (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bclx, Bcl-xL, cleaved caspase-3, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivin e citocromo c). Immunohistochemical results were analysed semi-qualitatively, and proteins Bcl-2, Bad, Bid and cleaved caspase-3 were considered completely negative at all stages of development. The nuclear expression of Bax and Bak were observed within the presumptive luminal spaces at early stages, while Bcl-xL was the antiapoptotic factor of Bcl-2 family that showed more prominent nuclear expression...

Investigação da atividade apoptótica na abertura luminal dos ductos das glândulas salivares: análise comparativa entre modelo animal e humano / Investigation of apoptotic activity in the lumen formation of salivary gland ducts: comparative analysis between animal and human based models

As glândulas salivares são estruturas essenciais para a manutenção da homeostase da cavidade oral pela síntese e secreção do fluido salivar. A disfunção ou perda permanente das glândulas salivares causadas por radioterapia, doenças inflamatórias ou desordens congênitas elevam principalmente o risco de infecções da mucosa oral e de estruturas dentárias, além de potencialmente prejudicar funções fisiológicas como fala, mastigação e paladar, diretamente interferindo na qualidade de vida dos indivíduos afetados. Os tratamentos atualmente disponíveis são apenas paliativos, ressaltando a necessidade de se compreender melhor os processos embriogênicos a fim de desenvolver novas estratégias terapêuticas capazes de regenerar as glândulas salivares. O princípio da formação das glândulas salivares baseia-se na coordenação de diversos processos morfogenéticos, e este trabalho foca particularmente em investigar a formação do espaço luminal do sistema de ductos, uma vez que a adequada abertura dos lumens é um processo essencial para a secreção salivar. Relata-se que a remoção das células centrais dos cordões sólidos epiteliais por morte celular apoptótica é o principal mecanismo de abertura do espaço luminal dos futuros ductos glandulares em camundongos. Porém, pouco se sabe sobre o controle temporal da apoptose durante o desenvolvimento glandular e sobre seu comportamento em glândulas salivares humanas. Neste trabalho, o perfil de expressão de diversas proteínas envolvidas na cascata apoptótica em glândulas salivares fetais humanas foi analisado de acordo com cada estágio morfogenético por imunoistoquímica (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bcl-x, Bcl-xL, caspase-3 clivada, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivina e citocromo c). As análises semi-qualitativas resultaram em negatividade apenas para as proteínas Bcl-2, Bad, Bid e caspase-3 clivada em todas as fases de desenvolvimento.

A expressão nuclear de Bax e Bak foi identificada em presumidos espaços luminais em estágios precoces, enquanto Bcl-xL foi o fator antiapoptótico da família Bcl-2 que exibiu expressão nuclear mais importante. Caspases-6, -7 e -9 foram positivas em todas as fases, e a ausência de caspase-3 clivada sugere caspase-7 como principal caspase efetora da apoptose em desenvolvimento de glândulas salivares humanas. Ambos os componentes do complexo apoptossomo foram positivos durante o desenvolvimento glandular, e o inibidor survivina demonstrou mais positividade nuclear em estágios mais avançados. Ao observar a expressão de reguladores apoptóticos durante o desenvolvimento glandular humano, foram realizados experimentos funcionais com culturas de tecido glandular de camundongos para avaliar o papel das caspases durante a formação desta estrutura. Inicialmente detectou-se a atividade apoptótica em glândulas salivares de camundongos albinos no centro dos cordões epiteliais primários a partir de estágios precoces de desenvolvimento através de TUNEL e caspase-3 clivada. A partir disso, foi realizada a inibição apoptótica funcional in vitro durante o mesmo período, que resultou em ductos significativamente mais amplos e em defeitos morfológicos importantes nas estruturas luminal e acinar. Este trabalho evidenciou portanto atividade apoptótica durante a formação de glândulas salivares humanas e de camundongo, expressando-se em fases mais precoces do que reportadas anteriormente. Além disso, a ausência de Bad e Bid indica que a via intrínseca está mais ativa que a extrínseca, e distintos perfis de expressão da maioria das moléculas sugere adicionais funções não-apoptóticas durante a morfogênese glandular.

Salivary glands are essential structures for the maintenance of homeostasis of the oral cavity by synthesizing and secreting saliva. Permanent dysfunction or loss of salivary glands caused by radiotherapies, inflammatory diseases or congenital disorders increase mainly the risk of infections of the oral mucosa and tooth surface, also impairing physiological functions as speech, mastication and taste, directly interfering in quality of life. Current treatments are only palliative-based, which highlights the need of having a better understanding of embryonic processes to develop therefore new therapeutic strategies able to regenerate salivary glands. The development of glandular secretory units and ductal system involves the coordination of several morphogenetic processes, and this study particularly focuses in investigating the formation of the lumenal space of the ductal system, as the proper lumen opening is an essential step for the salivary secretion. The clearance of the central cells of developing solid epithelial stalks by apoptotic cell death is the main mechanism of lumen space opening within presumptive ducts in mouse salivary glands. However little is known about its temporal regulation and its function in human salivary glands. Here we analysed the profile expression of several apoptosis-related proteins during human salivary gland development in correlation to each morphogenetic stage by immunohistochemistry (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bclx, Bcl-xL, cleaved caspase-3, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivin e citocromo c). Immunohistochemical results were analysed semi-qualitatively, and proteins Bcl-2, Bad, Bid and cleaved caspase-3 were considered completely negative at all stages of development. The nuclear expression of Bax and Bak were observed within the presumptive luminal spaces at early stages, while Bcl-xL was the antiapoptotic factor of Bcl-2 family that showed more prominent nuclear expression...

Histochemical Localization of Carbohydrates in Morphological Stages of Developing Human Minor Salivary Glands: A Comparative Study with Cytoskeletal Markers / Localización Histoquímica de Carbohidratos en el Desarrollo de Glándulas Salivales Menores Humanas: un Estudio Comparativo con los Marcadores del Citoesqueleto

Carbohydrates play a critical role in many cellular processes like disease, growth and development. In this work lectins, proteins that recognizes carbohydrate free or conjugated, were used as histochemical probes for carbohydrates localization in developing human minor salivary gland. Immunohistochemistry for traditional cytoskeleton markers (Cks 7, 8, 13, 14, 19, SMA and Vimentin) was performed and then compared whit lectin histochemistry for PNA, WGA, ConA and UEA-I, specifics for D-galactose, N-acetyl-glucosamine, glucose/mannose and L-fucose respectively. For this, specimens were obtained from tongues and lips of 15 human foetuses at 10-28 weeks of gestation. None of immune cytoskeleton markers were identified in the first stage of development differing from carbohydrate markers. UEA-I, WGA and PNA recognized their specific carbohydrate residues in all stages analyzed varying the staining intensity and cell types. Ck8 and N-acetyl-glucosamine were expressed in canalicular, branching and cytodifferentiation stages while SMA and glucose/mannose were observed in the cytodifferentiation stage one. ConA only recognized myoepithelial cells on cytodifferentiation stages because of this specificity ConA could be used as biomarker of myoepithelial cells on cytodifferentiation. Lectin histochemistry suggests that L-fucose, D-galactose e N-acetyl-glucosamine are intensily and previously expressed than traditional cytoskeletal markers in human minor salivary gland during development.

Los hidratos de carbono tienen un papel crítico en muchos procesos celulares, como la enfermedad, el crecimiento y el desarrollo. Fueron utilizadasas lectinas, proteínas que reconocen los hidratos de carbono libres o conjugados, como sondas de localización histoquímica de los carbohidratos en el desarrollo humano de la glándula salival menor. Se realizó inmunohistoquímica de los marcadores tradicionales del citoesqueleto (CKs 7, 8, 13, 14, 19, SMA y vimentina) y posterior comparación con la histoquímica de lectinas para PNA, WGA, ConA y la UEA-I, específicas para D-galactosa, N-acetil-glucosamina, glucosa/manosa y L-fucosa, respectivamente. Para ello, se obtuvieron muestras de la lengua y de los labios de 15 fetos humanos entre 10-28 semanas de gestación. Ninguno de los marcadores inmunológicos del citoesqueleto se identificaron en la primera etapa del desarrollo, diferente de los marcadores de hidratos de carbono. UEA-I, WGA y PNA reconocen sus residuos específicos de hidratos de carbono en todas las etapas analizadas variando la intensidad de la tinción y los tipos de células. CK8 y N-acetil-glucosamina se expresaron en etapas de canalización, ramificación y citodiferenciación mientras que SMA y la glucosa/manosa se observaron solamente en la etapa de citodiferenciación. ConA sólo se reconoció en las células mioepiteliales en etapas de citodiferenciación. Así, debido a esta especificidad, ConA podría utilizarse como marcador biológico de las células mioepiteliales en la citodiferenciación. La histoquímica de lectinas sugiere que L-fucosa, D-galactosa y N-acetil-glucosamina son intensamente expresadas durante el desarrollo como los marcadores tradicionales del citoesqueleto humanos en las glándulas salivales menores .

Morphological study of the cervical salivary glands in the nine-banded armadillo / Estudio morfológico de las glándulas salivales cervicales en el armadillo de nueve-bandas

The cervical salivary glands of the armadillo Dasypus novemcinctus was examined by light microscopy. These glands are situated on either side of the neck, divide in lobes and show a presence of a salivary bladder, associated with the main ducts of the gland. This gland is histologically a typical mixed glands, containing both mucous and serous elements, with mucous acini as the predominant secretory unit. The bladder itself is composed of a wall made up of pseudostratified epithelium, skeletal muscle and connective tissue. In general, the morphology of the cervical salivary glands appears similar to that described in other species of the mammals.

Las glándulas salivales cervicales del armadillo Dasypus novemcinctus fueron examinadas por microscopía de luz. Estas glándulas se encuentran a ambos lados del cuello, divididas en lóbulos y muestran la presencia de una vejiga salival, asociada con los principales conductos de la glándula. Esta glándula es histológicamente una típica glándula mixta, que contiene tanto elementos mucosos y serosos, con acinos mucosos como la principal unidad secretora. La vejiga en sí se compone de una pared formada por epitelio pseudoestratificado, músculo esquelético y tejido conectivo. En general, la morfología de las glándulas salivales cervicales parece similar a la descrita en otras especies de mamíferos.

Programmed cell death in salivary glands of Drosophila arizonae and Drosophila mulleri

Programmed cell death (PCD) in insect metamorphosis assumes a great diversity of morphology and controlling processes that are still not well understood. With the objective of obtaining information about the PCD process, salivary glands of Drosophila arizonae and D. mulleri were studied during larval-pupal development. From the results, it can be concluded that the type of the PCD that occurs in these organs is morphologically typical of apoptosis (formation of apoptotic nuclei, followed by fragmentation into apoptotic bodies). Histolysis happens in both species, between 22 and 23 h after pupation. There were no significant differences between the species studied. Apoptosis does not occur simultaneously in all cells. Cytoplasmic acid phosphatase activity gradually increases during development, suggesting the existence of acid phosphatases that are only expressed during the apoptotic stage. Twenty hours after pupation, salivary glands already show biochemical alterations relative to nuclear permeability such as acidification, possibly due to the fusion of lysosomes with the nucleus a few hours before apoptosis. Autophagy seems to act together with apoptosis and has a secondary role in cell death.

Silk formation mechanisms in the larval salivary glands of Apis mellifera (Hymenoptera: Apidae).

The mechanism of silk formation in Apis mellifera salivary glands, during the 5th instar, was studied. Larval salivary glands were dissected and prepared for light and polarized light microscopy, as well as for scanning and transmission electron microscopy. The results showed that silk formation starts at the middle of the 5th instar and finishes at the end of the same instar. This process begins in the distal secretory portion of the gland, going towards the proximal secretory portion; and from the periphery to the center of the gland lumen. The silk proteins are released from the secretory cells as a homogeneous substance that polymerizes in the lumen to form compact birefringent tactoids. Secondly, the water absorption from the lumen secretion, carried out by secretory and duct cells, promotes aggregation of the tactoids that form a spiral-shape filament with a zigzag pattern. This pattern is also the results of the silk compression in the gland lumen and represents a high concentration of macromolecularly well-oriented silk proteins.

Crescimento de glândulas parótidas de ratos estimulado por tratamento crônico com isoproterenol: estudo das modificaçöes morfológicas quantitativas nos ductos estriados / Growth of rat parotid glands induced by chronic isoproterenol administration: a quantitative morphological study of the modifications in the striated ducts

As modificaçöes que sofrem os ductos estriados durante o enorme crescimento das glândulas parótidas do rato induzido por tratamento diário com cloridrato de isoproterenol por 14 dias, foram estudadas pela estereologia. Avaliamos em glândulas provenientes de ratos tratados durante 0, 3, 5, 7 e 14 dias, a densidade de volume, volume total, diâmetro externo, comprimento total, volume celular e número absoluto de células dos ductos estriados. A análise dos resultados obtidos mostrou que após 3 dias de estímulo com a droga, os ductos estriados haviam modificado a altura das células, o diâmetro externo e o comprimento total; voltando do grupo controle no 14§ dia do experimento

Crescimento de glândulas salivares maiores de roedores induzido pelo isoproterenol: uma revisäo / Growth of major salivary glands of rodents induced by isoproterenol: a review

Revisäo sobre vários aspectos do enorme crescimento de glândulas salivares de roedores sob estímulos crônico com isoproterenol

Efeitos da inalaçäo materna de fumaça de cigarro no desenvolvimento das glândulas salivares submandibular e linguais posteriores do feto do rato: estudo morfológico e morfométrico / The effects of maternal cigarette smoke inhalation on rat fetal submandibular and lingual salivary glands growth: a morphological and morphometric atudy

Os autores estudaram morfológica e morfometricamente os efeitos da inalaçäo de fumaça de cigarro no oitavo, nono, décimo e décimo primeiro dias de gestaçäo da rata, sobre o desenvolvimento das glândulasa salivares submandibular e linguais posteriores do embriäo de rato e sobre a placenta. Com base nos resultados foi possível observar diminuiçäo do peso corporal dos fetos e retardo no desenvolvimento da glândulas. O peso e o volume placentários apresentaram-se diminuídos. A análise morfométrica destas alteraçöes revelou volume nuclear reduzido nas células dos brotos terminais e cordöes celulares e por àrea maior dos brotos terminais e por altura diminuida do epitélio dos cordöes celulares. A percentagem volumétrica ocupada pela placenta materna e regiäo esponjosa foram significativamente maiores, enquanto que a densidade volumétrica da regiäo labiríntica foi significativamente menor. A placenta materna e a zona esponjosa apresentaram volumes absolutos semelhantes nos dois grupos de animais estudados. A regiäo labiríntica foi menor no grupo fumante