Histochemical differences along the intestine of Corydoras paleatus (Siluriformes: Callichthyidae) / Diferencias histoquímicas a lo largo del intestino de Corydoras paleatus (Siluriformes: Callichthyidae)

AbstractThe Neotropical catfish Corydoras paleatus is a facultative air-breather and the caudal half of the intestine is involved in gas exchange. In South America, air-breathing fishes are found in tropical or sub-tropical freshwaters where the probability of hypoxia is high. The aim of this study was to characterize by traditional histochemical and lectinhistochemical methods the pattern of carbohydrate in the intestinal mucosa. Intestine samples were taken from 25 healthy adult specimens collected in Buenos Aires (Argentina). Samples were fixed by immersion in 10 % buffered formalin and routinely processed and embedded in paraffin wax. Subsequently, these sections were incubated in the biotinylated lectins battery. Labeled Streptavidin-Biotin (LSAB) system was used for detection, diaminobenzidine as chromogen and haematoxylin as a contrast. To locate and distinguish glycoconjugates (GCs) of the globet cells, we used the following histochemical methods: PAS; PAS*S; KOH/ PA*S; PA/Bh/KOH/PAS; KOH/PA*/Bh/PAS; Alcian Blue and Toluidine Blue at different pHs. Microscopically, the general structure of vertebrate intestine was observed and showed all the cell types characteristic of the intestinal epithelium. The cranial sector of catfish intestine is a site of digestion and absorption and its structure is similar to other fish groups. In contrast, enterocytes of the caudal portion are low cuboidal cells; and between these, globet cells and capillaries are observed, these latter may reach the mucosal lumen. Underlying the epithelium, observed a well-developed lamina propria-submucosa made of connective tissue; this layer was highly vascularized and did not exhibit glands. According to histochemistry, the diverse GCs elaborated and secreted in the intestine are associated with specific functions in relation to their physiological significance, with special reference to their role in lubrication, buffering effect and prevention of proteolytic damage to the epithelium together with other biological processes, such as osmoregulation and ion exchange. The lectinhistochemical analysis of the intestinal mucosa reveals the presence of terminal residues of glucose, mannose and galactose. In conclusion, this study has shown that GCs synthesized in the intestine of C. paleatus exhibit a high level of histochemical complexity and that the lectin binding pattern of the intestinal mucosa is characteristic of each species and the variations are related with the multiple functions performed by the mucus in the digestive tract. The information generated here may be a relevant biological tool for comparing and analyzing the possible glycosidic changes in the intestinal mucus under different conditions, such as changes in diet or different pathological stages. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 327-340. Epub 2016 March 01.

ResumenEl pez neotropical Corydoras paleatus, de respiración aérea de tipo facultativa, utiliza el sector caudal del intestino para el intercambio gaseoso. En América del Sur, los peces con respiración aérea se encuentran en las aguas dulceacuícolas tropicales y subtropicales, donde la probabilidad de hipoxia es alta. El objetivo de este trabajo fue caracterizar mediante técnicas histoquímicas tradicionales y de lectinhistoquímica el patrón de carbohidratos de la mucosa intestinal. Para ello se utilizaron muestras de intestino de 25 ejemplares sanos adultos recolectados en la provincia de Buenos Aires (Argentina). Las muestras fueron fijadas en formol amortiguado al 10 % y se procesaron para su inclusión en parafina. Posteriormente, los cortes fueron incubados con una batería de lectinas biotiniladas. Se utilizó el sistema de marcado con estreptavidina-biotina (LSAB) para su detección, diaminobencidina como cromógeno y hematoxilina como colorante de contraste. Para localizar y diferenciar los glicoconjugados (GCs) de las células caliciformes, se utilizaron las siguientes técnicas histoquímicas: PAS, PAS*S, PAPS, KOH/PA*S, PA/Bh/KOH/PAS, KOH/PA*/Bh/PAS, Azul Alcian y Azul de Toluidina a diferentes pHs. Microscópicamente, se observa la estructura general del intestino de los vertebrados y el epitelio intestinal presenta todos los tipos celulares característicos de esta región. El sector craneal del intestino de este teleósteo, es el sitio de digestión y absorción, y posee una estructura similar a la de otros grupos de peces. En cambio, los enterocitos de la porción caudal, son células cúbicas bajas, entre ellos se observan células caliciformes y capilares sanguíneas que llegan hasta el lumen de la mucosa. Por fuera del epitelio, se observa una lámina propia-submucosa muy desarrollada compuesta por tejido conectivo, altamente vascularizada que no presenta glándulas. De acuerdo con las técnicas histoquímicas, los diversos GCs elaborados y secretados por la mucosa intestinal se encuentran asociados con funciones específicas de importancia fisiológica, como su rol en la lubricación, su efecto amortiguador y la prevención de daños proteolíticos del epitelio junto con otros procesos biológicos, tales como la osmorregulación y el intercambio iónico. El análisis lectinhistoquímico de la mucosa intestinal revela la presencia de residuos terminales de glucosa, manosa y galactosa. En conclusión, en este estudio se demuestra que los GCs sintetizados en el intestino de C. paleatus muestran un alto nivel de complejidad histoquímica y que el patrón de unión de lectina de la mucosa intestinal es característico para cada especie y las variaciones se hallan relacionadas con las múltiples funciones realizadas por el mucus en el tracto digestivo. La información brindada en este trabajo es una herramienta de relevancia biológica para comparar y analizar los posibles cambios glicosídicos del mucus intestinal bajo diferentes condiciones como los cambios en la dieta o diferentes estados patológicos.

Lectin histochemical aspects of the ovarian lamellae epithelium of Genypterus blacodes (Schneider, 1801) / Padrão de reação lectino-histoquímico do epitélio laminar ovariano em Genypterus blacodes (Schneider, 1801)

The composition and distribution of the glycoconjugates (GCs) secreted by the epithelium of ovarian lamellae with reference to the reproductive biology of Genypterus blacodes (Schneider, 1801) through lectin hi stochemistry is here discussed. In this species, the epithelial cells that line the ovarian cavity presented sharp morphological variations along the reproductive cycle related to the mucus secretion that accompanies oocyte ma turation. During sp awning season, residues of mannose and N-acetylglucosamine were detected in the glycocalyx of those cells using lectinhistochemistry. N- acetylgalactosamine and fucose were also observed in the same zone. The greatest variations in the lectinhistochemical pattern were found in the apical cytoplasm composition in comparison to the basal zone of the cells. The results of the present study were discussed by comparing their possible functional implications.

A composição e distribuição dos glicoconjugados (GCs) secretado pelo epitélio do ovário de lamelas com referência à biologia reprodutiva de Genypterus blacodes (Schneider, 1801) através da histoquímica com lectinas é aqui discutida. Nesta espécie, as células epiteliais que revestem a cavidade do ovário apresentou acentuada variação morfológica ao longo do ciclo reprodutivo relacionados com a secreção de muco que acompanha a maturação do oócito. Durante a época de desova, de resíduos de manose e N-acetilglicosamina foram detectados no glicocálix dessas células usando histoquímica de lectinas. N-acetilgalactosamina e fucose também foram observados na mesma zona. As maiores variações no padrão de lectinas foram encontradas na composição do citoplasma apical, em comparação com a zona basal das células. Os resultados do presente estudo foram discutidos, comparando as suas possíveis implicações funcionais.

Forma e função dos músculos perineais da viscacha (Lagostomus maximus) / Shape and function of the perineal muscles of viscacha (Lagostomus maximus)

Entre as espécies de roedores já estudadas podemos destacar a grande variação na morfologia do aparelho reprodutor masculino. Assim, considerando a importância ecológica dos roedores, e a grande representatividade numérica quanto geográfica destes animais, bem como a escassez que aborda a anatomia reprodutiva, desenvolvemos este trabalho com um roedor histricomorfo da América do Sul, a viscacha. Este animal apresenta algumas características reprodutivas bem peculiares, desta forma descreveremos a anatomia macroscópica da musculatura perineal, e o papel dos músculos no comportamento copulatório desta espécie. A região perineal da viscacha é composta por cinco músculos, sendo que três músculos encontram-se dispostos no diafragama urogenital superficial, Musculus ischiocavernosus, M. bulbocavernosus e M. bulbospongiosus, e pelos músculos que se encontram no diafragma pélvico, M. levator ani e M. retractor penis. Sendo assim, destacamos que o estudo do assoalho pélvico em animais silvestres é de grande valia, uma vez que contribuem com o melhor entendimento dos mecanismos relacionados â ereção e ejaculação; ou seja colaboram com os estudos sobre a reprodução dos animais.

Among the rodent species studied we can highlight the wide variation in the morphology of the male reproductive system. Thus, considering the ecological importance of rodents, and the large number and geographical representation of this animal, as well as shortages regarding the reproductive anatomy, we developed this study with viscacha, a South American histricomorph rodent. As this species has some very peculiar reproductive features, we described the gross anatomy of the perineal muscles and the role of copulatory behavior. The perineal region of viscacha is composed of five muscles, three of which are arranged in the superficial genitourinary diaphragm, as Musculus ischiocavernosus, M. bulbocavernosus and M. bulbospongiosus, and the muscles that lie at the pelvic diaphragm, M. levator ani and M. retractor penis. Therefore, we emphasize that the study of the pelvic floor in wild animals is of great value, then contribute to a better understanding of the mechanisms related to erection and ejaculation or collaborate with studies on the reproduction of animals.

Thymic atrophy in cattle poisoned with Solanum glaucophyllum / Atrofia do timo em bovinos intoxicados por Solanum glaucophyllum

Solanum glaucophyllum (Sg) [= S. malacoxylon] is a calcinogenic plant inducing "Enzootic Calcinosis" in cattle. The 1,25-dihydroxyvitamin D3, its main toxic principle, regulates bone and calcium metabolism and also exerts immunomodulatory effects. Thymocyte precursors from bone marrow-derived progenitor cells differentiate into mature T-cells. Differentiation of most T lymphocytes is characterized not only by the variable expression of CD4/CD8 receptor molecules and increased surface density of the T cell antigen receptor, but also by changes in the glycosylation pattern of cell surface glycolipids or glycoproteins. Thymocytes exert a feedback influence on thymic non-lymphoid cells. Sg-induced modifications on cattle thymus T-lymphocytes and on non-lymphoid cells were analysed. Heifers were divided into 5 groups (control, intoxicated with Sg during 15, 30 or 60 days, and probably recovered group). Histochemical, immunohistochemical, lectinhistochemical and morphometric techniques were used to characterize different cell populations of the experimental heifers. Sg-poisoned heifers showed a progressive cortical atrophy that was characterized using the peanut agglutinin (PNA) lectin that recognizes immature thymocytes. These animals also increased the amount of non-lymphoid cells per unit area detected with the Picrosirius technique, WGA and DBA lectins, and pancytokeratin and S-100 antibodies. The thymus atrophy found in intoxicated animals resembled that of the physiological aging process. A reversal effect on these changes was observed after suppression of the intoxication. These findings suggest that Sg-intoxication induces either directly, through the 1,25-dihydroxyvitamin D3 itself, or indirectly through the hypercalcemia, the observed alteration of the thymus.

Solanum glaucophyllum (Sg) [= S. malacoxylon] é uma planta calcinogênica que induz "Calcinose Enzoótica" em bovinos. O 1,25-dihidroxivitamina D3, seu principal agente tóxico, regula o metabolismo ósseo, o metabolismo de cálcio e também mostra efeitos na imunomodulação. Precursores de timócitos derivados da medula óssea se diferenciam em linfócitos T maduros. A diferenciação da maioria dos linfócitos T é caracterizada pela expressão variável de moléculas de receptores CD4/CD8 e densidade aumentada dos receptores antigênicos de superfície de células T. Alem disso, há mudanças no padrão de glicosilação de glicolipídeos na superfície celular ou de glicoproteínas. Timócitos mostram uma influência de retro alimentação em células tímicas não-linfóides. Foram analisadas modificações induzidas pelo Sg em linfócitos T e células tímicas não-linfóides de bovinos. Novilhas foram divididas em 5 grupos (controle, intoxicadas com Sg durante 15, 30 ou 60 dias, e grupo provavelmente recuperado). As diferentes populações celulares das novilhas experimentais foram caracterizadas com técnicas histoquímicas, imuno-histoquímicas, lectina-histoquímicas e morfométricas. As novilhas intoxicadas com Sg mostraram uma atrofia cortical progressiva que foi caracterizada usando a lectina aglutinina de amendoim (PNA) que reconhece timócitos imaturos. Estes animais também aumentaram as células não-linfóides tímicas por unidade de área, detectadas com a técnica de Picrosirius, lectinas WGA e DBA e anticorpos antipancitoqueratina e anti-S-100. A atrofia de timo observada nos animais intoxicados foi semelhante àquela do processo de envelhecimento fisiológico. Após supressão da intoxicação, foi observado um efeito de reversão nestas mudanças. Estes resultados sugerem que a intoxicação por Sg induza a alteração observada no timo diretamente, pela ação de 1,25-dihidroxivitamina D3, ou indiretamente, pela ação da hipercalcemia.

Actividad mitotica de los enterocitos de las criptas duodenales en ratones portadores de un hepatocarcinoma / Mitotic activity of duodenal-crypt enterocytes in mice with hepatocarcinoma

La presencia de tumores injertados en el ratón generalmente provoca modificaciones de la proliferación de sus poblaciones celulares normales. En el presente trabajo se analiza la actividad mitótica (AM) de los enterocitos de las criptas duodenales del ratón injertado con el hepatocarcinoma ES12a. Se utilizan ratones C3H/S hembras de 28 días de edad, estandarizados para análisis de periodicidad, distribuidos en dos grupos: testigos y portadores del tumor injertado. Animales de ambos grupos se reparten en seis lotes [n = 6-10] que se sacrifican cada cuatro horas después de recibir una dosis de 2 mug/g de colchicina. Muestras de duodeno se fijan en formol tamponado al 10 por ciento y se procesan para la determinación de la actividad mitótica. Se controlan, por animal, los enterocitos correspondientes a 20 criptas, seccionadas longitudinalmente, registrando las células con metafase y su localización topográfica. A partir de estos valores se determinan los índices mitóticos (metafases colchicínicas x 1000 núcleos) de toda la cripta y de cada zona previamente establecida. Con estas cifras se define la X + SEM de cada lote. Las diferencias a comparar se analizan utilizando la prueba de "t"de Student. Los resultados demuestran que la presencia del tumor ES12a ejerce tanto un efecto inhibitorio sobre la AM de los enterocitos, como un desfasamiento de la curva circadiana de este parámetro de crecimiento.