Rabbit olfactory stem cells. Isolation protocol and characterization

PURPOSE: To describe a new technique for isolation of a mesenchymal stem cells (MSCs) population from the olfactory mucosa in rabbits. METHODS: Olfactory stem cells (OSCs) were retrieved from under the cribriform plate of the Ethmoid bone. Several assays were accomplished to characterize the cell population and attest its viability in vitro. The cells were submitted to flow cytometry with the antibodies CD34, CD45, CD73, CD79, CD90 and CD105 and also they were induced to differentiate in three lineages. Functional evaluation involved analysis of in vitro growth behavior, colony forming unit like fibroblasts (CFU-f) and cryopreservation response. Further transduction with Green Fluorescent Protein (GFP) was also performed. RESULTS: The OSCs showed mesenchymal features, as positive response to CD34, CD73 and CD90 antibodies and plasticity. Additionally, these cells have high proliferated rate, and they could be cultured through many passages and kept the ability to proliferate and differentiate after cryopreservation. The positive response to the transduction signalizes the possibility of cellular tracking in vivo. This is a desirable feature in case those cells are used for pre-clinical trials. CONCLUSION: The cells harvested were mesenchymal stem cells and the technique described is therefore efficient for rabbit olfactory stem cells isolation.

Challenges and perspectives to enhance cattle production via in vitro techniques: focus on epigenetics and cell-secreted vesicles / Desafios e perspectivas na produção in vitro de embriões bovinos: enfoque epigenético e em vesículas secretadas por células

This review aim to present some clinical problems found in IVP-derived animals focusing on NT procedures and to discuss the possible role of epigenetics in such process. Also, as cell-secreted vesicles have been reported as possible regulators of important physiological reproductive processes such as folliculogenesis and fertilization, it is also presented herein a new perspective of manipulating the pre-implantation period trough effector molecules contained in such vesicles.

Nesta revisão, apresentamos alguns problemas clínicos encontrados nos animais derivados de PIV, principalmente derivados de transferência de núcleo, e discutimos o possível papel da epigenética em tais processos. Além disso, uma vez que vesículas secretadas por células têm sido descritas como possíveis reguladores de processos reprodutivos fisiológicos importantes, tais como a foliculogênese e a fertilização, estas são aqui apresentadas como uma possível nova ferramenta para a manipulação do período embrionário pré-implantacional através de moléculas efetoras, contidas em tais vesículas.

Isolamento e cultivo de neurônios e neuroesferas de córtex cerebral aviar / Isolation and culture of neurons and neurospheres from chicken brain cortex

Métodos de cultivo celular são convenientes na realização de análises funcionais de alterações/interações protéicas das células neuronais, auxiliando a decifrar o interactoma de proteínas chaves na neurogênese de doenças do Sistema Nervoso Central. Por esse motivo, culturas de neurônios e neuroesferas isolados do córtex cerebral aviar representam um modelo acessível para o estudo de diversas doenças neurológicas, tal como a epilepsia. A espécie aviar apresenta peculiaridades em seu proteoma neuronal, visto a presença de uma expressão diferenciada de proteínas chaves no metabolismo energético cerebral, algumas destas (VDAC1 e VDAC2) desempenham papel importante na compreensão do mecanismo da epilepsia refratária. A metodologia estabelecida no presente estudo obteve cultivo de neuroeferas, onde as células cresceram tipicamente em aglomerados atingindo, dentro de 7 dias, o diâmetro ideal de 100-200 µm. A diferenciação celular das neuroesferas foi obtida após a aderência destas às placas tratadas com poli-D-lisina, evidenciada pela migração de fibras do interior da neuroesfera. Ao contrário das neuroesferas, os neurônios em cultivo extenderam seus neuritos após 11 dias de isolamento. Tal modelo in vitro pode ser utilizado com sucesso na identificação das variáveis neuroproteômicas, propiciando uma avaliação global das alterações dinâmicas e suas interações protéicas. Tal modelo pode ter aplicações em estudos dos efeitos de indutores da morte celular e bloqueadores de canais de membrana mitocondriais em proteínas chaves do metabolismo energético cerebral.

Cell culture methods are used for studies of protein interactions in neural cells, helping to detect the interactome of proteins linked to generation of central nervous system diseases. For this reason, neural cells and neurospheres isolated from cortical chicken brain are a current model for studies of neurological diseases, such as epilepsy. Chicken brain has key characteristics on its proteome, with a differential expression of proteins linked to energy metabolism, some of them (VDAC 1 and VDAC 2) play an important role in understanding mechanism of refractory epilepsy. Using the methods described, we found neurospheres, in which cells grow in structures with the ideal diameter of 100-200µm within seven days after isolation. Neurospheres differentiation was obtained after adhesion of these cells to surfaces coated with poly-D-Lysine, detected by migration of fibers inside them. Unlike neurospheres, neurons extended neurites after 11 days of isolation. Here we describe a method to isolate and culture neurons and neurospheres from chicken cerebral cortex. Such "in vitro" model can be utilized on studies of neuronal protein differential expression and interaction. Cultures of isolated neurons represent an accessible model on studies of apoptosis and channel blockers of key proteins linked to brain metabolism.

Protocols for obtainment and isolation of two mesenchymal stem cell sources in sheep / Protocolos para obtenção e isolamento de células tronco mesenquimais de duas fontes em ovinos

PURPOSE: To evaluate different protocols to isolate stem cells from ovine umbilical cord blood and adipose tissue. METHODS: There were used 5 samples of umbilical blood and 5 samples of perirenal adipose tissue from 10 female sheep. All the samples were obtained through surgery, to harvest aseptic samples. There were used 3 protocols for obtainment and culture of umbilical cord blood stem cells and 4 protocols for ovine adipose tissue stem cells. RESULTS: It was possible to observe only one successful protocol for the obtainment of umbilical cord blood stem cells. When analyzing the techniques used to obtain adipose tissue stem cells, only one of the methods was effective as well. Through colony forming unit assay, there were obtained 58 colonies of cells after seven days in culture. Flow citometry tests revealed the cells were positive to CD44 and exhibited negative reaction to CD38, CD45, CD41/61. These cells showed a growth curve with very well defined phases LOG, LAG and PLATEAU. This phases are typically seem in mesenchymal stem cells growth curves. CONCLUSIONS: The isolation and culture of mesenchymal stem cells from ovine umbilical cord blood are complex and request more detailed assays. Stem cells from fat tissue sheep showed mesenchymal characteristics, according to their cell growth curve, ability to origin colonies of fibroblastoid cells and positive reactivity with the antibody CD44 by flow citometry.

OBJETIVO: Testar diferentes protocolos para o isolamento de células tronco a partir de sangue de cordão umbilical e tecido adiposo de ovinos. MÉTODOS: Foram utilizadas cinco amostras de sangue de cordão umbilical e cinco amostras de tecido adiposo perirrenal de 10 fêmeas de ovelha. A coleta das amostras foi realizada através de procedimento cirúrgico para coleta do material de forma mais asséptica possível. Foram realizados três protocolos de isolamento e cultivo das células-tronco do cordão umbilical e quatro protocolos para o isolamento e cultivo das células-tronco de gordura de ovinos RESULTADOS: Somente um dos protocolos utilizados para o isolamento das células-tronco de cordão umbilical foi efetivo. Dos quatro protocolos utilizados para isolamento das células-tronco de gordura, da mesma forma, apenas um obteve sucesso. Foi realizado o ensaio de unidades formadoras de colônias destas células, sendo contadas 58 colônias ao final de sete dias. Na citometria de fluxo essas células mostraram-se positivas para CD44 e negativas para CD38, CD45, CD41/61. Estas células apresentaram curva de crescimento com fases de LOG, LAG e PLATEAU bem definidas, características das curvas de crescimento das células-tronco de origem mesenquimal. CONCLUSÕES: O isolamento e cultivo das células-tronco mesenquimais do cordão umbilical de ovinos é de difícil realização, exigindo maiores ensaios e estudos profundos. Células tronco do tecido adiposo de ovelhas demonstraram características mesenquimais, de acordo com a curva de crescimento, habilidade de formação de colônias, células com morfologia fibroblastóide e reação positiva ao anticorpo CD44.

Patologia de neonatos bovinos originados por meio da técnica de transferência nuclear de células somáticas: clonagem / Pathology of bovine neonates generated by somatic cell nuclear transfer: cloning

Os mecanismos de morte em animais clonados a partir de células somáticas são poucos elucidados. Malformações de órgãos, alterações de tamanho e peso desses animais foram anomalias já descritas, porém em casos isolados. Desse modo, estudos nos níveis anátomo e histopatológicos são de suma importância para ajudar a compreensão dos fatores responsáveis pelos altos índices de insucessos com a utilização da TNCS (transferência nuclear de células somáticas). Assim, o presente trabalho foi realizado com o objetivo de descrever, por meio de exames anatomopatológicos, as alterações presentes em um grupo de animais gerados por TNCS, que vieram a óbito entre 1 e 19 dias de vida. Esse experimento foi realizado entre os anos de 2004 e 2008 na fazenda Tambaú, cidade de Tambaú, Estado de São Paulo. No total foram gerados 21 animais da raça Nelore (Bos indicus), sendo que 11 vieram a óbito e dez apresentaram boa evolução clínica no período perinatal. Foram realizadas as necropsias dos animais e posterior análise histopatológica de tecidos alterados. Esse estudo mostrou alta prevalência de alterações cardiopulmonares, que provavelmente foram determinantes nos mecanismos de morte dos animais. Dentre essas alterações a hipertensão pulmonar e modificações hemodinâmicas diagnosticadas através do exame histopatológico foram as mais frequentes.

The death mechanisms in cloned animals are not well elucidated. There are few cases describing organ malformation, size and weight alterations in these animals. Pathologic studies are necessary to understand the high level of unsuccessful results using the NTSC (nuclear transfer somatic cell) technique. The present study was carried out to describe alterations present in a group of animals generated by NTSC technique that deceased between 0 to 19 days of life, using anatomopathologic examination. This experiment was conducted at Tambaú Farm in São Paulo State between years 2004 and 2008. Initially there were twenty one Nelore breed Bos indicus animals, but 11 of them deceased and ten survived and showed satisfactory clinical evolution in perinatal period. Animals necropsies and histopathologic analyses where performed. The results revealed a high prevalence of cardiopulmonary alterations, which were predominantly lung hypertension and hemodynamic profile changes, revealed by histopathologic analyses.

Morfologia e funcionalidade do pneumócito tipo II e sua relação e variação com a idade gestacional em bovinos / Morphology and functionality of the type II pneumocytes and their variation in relation to bovine gestational age

Este estudo objetivou caracterizar a presença de pneumócitos tipo II e o início da produção de lipoproteína surfactante em bovinos, correlacionando a idade gestacional com a síntese de surfactante durante o desenvolvimento fetal. Pulmões de fetos com quatro meses de idade gestacional estavam na fase canalicular de desenvolvimento, sem a presença de pneumócitos tipo II ou bandas eletroforéticas compatíveis com a presença de proteínas surfactante. No 5° mês gestacional, os pulmões dos fetos encontravam-se em fase de saculação terminal, com a presença de alvéolos por epitélio cúbico, com áreas formadas por pneumócitos I e II. Nesse período ainda não foi possível identificar proteína surfactante nos pulmões. Esses órgãos em fetos com seis meses de idade gestacional estavam em fase de saco terminal, com presença de pneumócitos tipo I e II. Nessa fase a análise para determinação protéica do surfactante de feto bovino (SDS - PAGE) demonstrou presença de bandas entre 26 e 36kDa, confirmando produção de SP - A, proteína surfactante encontrada em maior quantidade. A partir do 7° mês gestacional, a fase de saco terminal é mais evidente e complexa, com desenvolvimento de intensa vascularização. O pneumócito tipo I apresentava aspecto mais pavimentoso, e o tipo II apresentava aspecto mais globoso. Na análise SDS - PAGE do lavado bronco - alveolar, bandas de proteína surfactante com aspecto similar ao de animais recém-nascidos foram encontradas. Em recém-nascidos, pulmões na fase alveolar foram observados com pneumócitos tipo I e II característicos. O perfil das bandas do lavado bronco-alveolar dos recém-nascidos foi igual ao de animais adultos. Esses achados sugerem que um animal nascido precocemente, a partir dos sete meses de gestação, teria sua sobrevivência garantida devido a uma possível funcionalidade do sistema respiratório do feto, pois o pulmão possuiria as características necessárias para a síntese de proteínas surfactantes. Entretanto, ...

The aim of this study was to characterize the presence of type II pneumocyte and the beginning of the surfactant protein production in bovines to the correlated gestational age. Lungs of fetuses at 4 months gestational age were found to be in the canalicular development phase, without presence of type II pneumocytes or appearance of electrophoretic bands compatible with the presence of the surfactant protein. In fetuses at 5 months of gestational age, the lungs were at the terminal sac phase, with the presence of primitive alveolus, formed by cubical epithelium and areas formed by pneumocytes I and pneumocytes II. No electrophoretic bands compatible to the surfactants proteins were identified. In contrast, lungs of fetuses at 6 months of gestational age showed, development of terminal sac phase, with the presence of type I and type II pneumocytes. In this phase, proteic determination for the SDS - PAGE analysis showed the presence of bands between 26 to 36kDa, demonstrating SP - A production, which is the surfactant protein found in highest amount. From the 7th gestational month on, the phase of terminal sac is more evident and complex, with intense sprouting vascularization. The type I pneumocyte had a more squamous aspect and type II pneumocyte were more globular. In the SDS - PAGE analysis of the bronchial - alveolar wash, surfactant protein bands had been observed with a profile similar to that of the newborn animals. In newborn animals, lungs in alveolar phase showed the development of type I and II pneumocytes. The profile of the bronchial - alveolar wash from the newborn was similar to an adult animal, presenting the same bands in triplets. These results suggest that early born fetuses, from 7 months of pregnancy could have a guarantee of surviving due to possible functionality of respiratory system because the lung presented all necessary features for surphactant protein syntheses. However, new clinical studies related to respiratory ...

Caracterização da fusão caruncular em gestações naturais e de conceptos bovinos clonados / Characterization of the caruncular fusion in gestations of natural and cloned bovine conceptuses

O objetivo deste trabalho foi comparar as fusões carunculares em gestações de conceptos não clonados (CNC) e conceptos clonados (CC). Os CNC foram divididos segundo o período de gestação em Grupo I (2-3 meses, n=9), Grupo II (4-6 meses, n=9), Grupo III (7-8 meses, n=10) e Grupo IV (9 meses, n=7). Os CC formaram o Grupo V (9 meses, n=4). As carúnculas foram observadas macroscopicamente (número e dimensões: comprimento, largura e altura), microscopicamente e submetidas à análise estatística (5 por cento de significância). Observaram-se três tipos de fusões carunculares macroscópicas: ovais (morfologicamente normais); duas carúnculas adjacentes unidas e do tipo lobuladas, caracterizadas por regiões com várias carúnculas unidas apresentando falsa fusão ou deformação do parênquima caruncular. O comprimento das carúnculas foi de 1,55±0,57; 2,45±0,55; 4,66±2,00 e 5,72±1,90cm para os Grupos I, II, III e IV, respectivamente. Quanto à altura, as carúnculas apresentaram um crescimento linear durante a gestação e foram de 0,40±0,15; 0;57±0,21; 1,00±0,48 e 1,80±0,91cm, para os respectivos Grupos I, II, III e IV. A largura das carúnculas foi semelhante entre os Grupos I e II (0,97±0,30 e 1,42±0,71cm) e os Grupos III e IV (2,68±1,22 e 3,52±1,16cm). Quando o Grupo V foi comparado ao Grupo IV, as carúnculas do Grupo V apresentaram maior comprimento (5,72±1,90 vs. 7,88±2,13cm) e largura (3,52±1,16 vs. 4,93±1,46cm), porém foram semelhantes em altura (1,80±0,91 e 2,25±0,67cm). Verificou-se que em gestações de CC, as carúnculas apresentaram maior desenvolvimento que em gestações de CNC. As carúnculas fusionadas apresentaram medidas estatisticamente semelhantes às isoladas em todos os parâmetros e grupos. Sob microscopia de luz, observou-se a formação de um eixo estromal, da base da carúncula ao ápice da fissura fusional, de constituição histológica semelhante ao estroma endometrial. Também foram ineditamente definidos três formatos microscópicos: fusão propriamente ...

The objective of the study was to compare the characteristics of the caruncular fusion in gestations of non-cloned and cloned conceptuses. The non-cloned conceptuses were divided according to the gestation period: Group I (2 to 3 months; n=9), II (4 to 6; n=9); III (7 to 8; n=10) and IV (9 n=7). The cloned conceptuses formed the Group V: 9 months; n=4. The caruncles were observed macroscopically (number and dimensions: length, width and height), microscopically and submitted to statistical analysis (5 percent of significance). We observed three types of macroscopic caruncular fusions: oval (morphologically normal); two united adjacent caruncles and the lobulated type, characterized by regions with several united caruncles presenting a false fusion or deformation of the caruncular parenchyma. The length of the caruncles was 1.55±0.57; 2.45±0.55; 4.66±2.0 and 5.72±1.90cm for the groups I, II, III, IV respectively. As for the height, the caruncles presented a lineal growth during the gestation: 0.40±0.15; 0.57±0.21; 1.0±0.48 and 1.80±0.91cm, for the respective groups I, II, III and IV. The width of the caruncles was similar between the groups I and II (0.97±0.30 e 1.42±0.71cm) and the groups III and IV (2.68±1.22 and 3.52±1.16cm). When the group V was compared to the IV, the caruncles of the group V presented a larger length (5.72±1.90 vs. 7.88±.13cm) and width (3.52±1.16 vs. 4.93±1.46cm), however they were similar in height (1.80±0.91 and 2.25±0.67cm). We verified that in gestations of cloned conceptuses the caruncles presented a larger development than in gestations of non-cloned conceptuses. The fusioned caruncles presented measurements statistically similar to the isolated ones in all the parameters and groups. Under light microscopy, we observed the formation of a stromal axis from the basis of the caruncle to the apex of the fusional fissure, with the histological constitution similar to the endometrial stroma. Three microscopic shapes ...

Mitochondrial DNA single nucleotide polymorphism associated with weight estimated breeding values in Nelore cattle (Bos indicus)

We sampled 119 Nelore cattle (Bos indicus), 69 harboring B. indicus mtDNA plus 50 carrying Bos taurus mtDNA, to estimate the frequencies of putative mtDNA single nucleotide polymorphisms (SNPs) and investigate their association with Nelore weight and scrotal circumference estimated breeding values (EBVs). The PCR restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) method was used to detect polymorphisms in the mitochondrial asparagine, cysteine, glycine, leucine and proline transporter RNA (tRNA) genes (tRNAasn, tRNAcys, tRNAgly, tRNAleu and tRNApro). The 50 cattle carrying B. taurus mtDNA were monomorphic for all the tRNA gene SNPs analyzed, suggesting that they are specific to mtDNA from B. indicus cattle. No tRNAcys or tRNAgly polymorphisms were detected in any of the cattle but we did detect polymorphic SNPs in the tRNAasn, tRNAleu and tRNApro genes in the cattle harboring B. indicus mtDNA, with the same allele observed in the B. taurus sequence being present in the following percentage of cattle harboring B. indicus mtDNA: 72.46 percent for tRNAasn, 95.23 percent for tRNAleu and 90.62 percent for tRNApro. Analyses of variance using the tRNAasn SNP as the independent variable and EBVs as the dependent variable showed that the G -> T SNP was significantly associated (p < 0.05) with maternal EBVs for weight at 120 and 210 days (p < 0.05) and animal's EBVs for weight at 210, 365 and 455 days. There was no association of the tRNAasn SNP with the scrotal circumference EBVs. These results confirm that mtDNA can affect weight and that mtDNA polymorphisms can be a source of genetic variation for quantitative traits.