Well-of-the-well (WOW) versus polyester mesh (PM): a comparison of single-embryo culture systems in bovines

Background: Mexico is innovating in the livestock industry through in vitro generation of bovine embryos with technologies such as well-of-the-well (WOW) and polyester mesh (PM) single-embryo culture systems. These techniques allow to maintain embryos in separate areas of a shared culture medium. Objective: To compare the quantity and quality of bovine embryos produced in WOW and PM culture systems versus the conventional (CG) culture system. Methods: In total, 345 embryos fertilized in vitro were evaluated for blastocyst yield in the three culture systems. To count blastocyst cell numbers, 69 embryos in each system were differentially stained for trophectoderm (TE), inner cell mass (ICM), and apoptotic cells. A qPCR gene expression analysis was performed for embryos in all three systems. Results: The WOW, PM and CG systems developed similar amount of blastocysts (41, 35 and 36%, respectively; p>0.05). Blastocysts in all three systems showed adequate amounts of ICM and apoptotic cells. Blastocysts in the PM system showed a greater number of TE cells [63.7 versus 58.6% in the CG system (p0.05). The ATP5B expression was higher in WOW than in PM (p0.05). The TJP3 expression was higher in PM than in WOW and CG (p<0.05). Expression of ID2 and CLDN4 was higher in WOW than in PM and CG (p<0.05). The biplot graphic from Principal Component Analysis (PCA) revealed that CG was located near degenerated embryos, whereas PM was located near arrested embryos, larger ICM and TE, and TJP3 expression. The WOW was located toward blastocysts, morulae, and expression of CLDN4, ID2 and GNAS. Conclusion: Compared with CG, both the PM and WOW systems are good options for culturing single embryos in the bovine model. Moreover, the PCA results suggest that embryos developed in the WOW system have greater capacity for generating blastocysts with increased ability to form TE and ICM layers, which might improve implantation.

Antecedentes: México está innovando en la industria ganadera a través de la generación in vitro de embriones bovinos con tecnologías de cultivo individual como lo son Pozo dentro de Pozo (WOW) y Malla de Poliéster (PM). Estos mantienen los embriones en áreas separadas mientras comparten un mismo medio de cultivo celular. Objetivo: Comparar la cantidad y calidad de embriones bovinos producidos en los sistemas WOW y PM contra el sistema de cultivo convencional en grupo (CG). Métodos: En total se evaluaron 345 embriones fertilizados in vitro para determinar la producción de blastocistos generados en los tres sistemas. Para contar el número de células por blastocisto, 69 embriones en cada sistema se tiñeron diferencialmente para trofectodermo (TE), masa celular interna (ICM) y células apoptóticas. Se realizó un análisis de expresión génica por qPCR de los embriones obtenidos en los tres sistemas. Resultados: Los sistemas WOW, PM y CG desarrollaron similares cantidades de blastocistos (41, 35 y 36%, respectivamente; p>0,05). Los blastocistos en los tres sistemas mostraron cantidades adecuadas de ICM y células apoptóticas. Los blastocistos en el sistema PM mostraron un mayor número de células TE [63,7% versus 58,6% en el sistema CG (p0,05). La expresión de ATP5B fue mayor en WOW que en PM (p<0,05), pero similar a CG (p<0,05). La expresión de TJP3 fue mayor en PM que en WOW y CG (p<0,05). La expresión de ID2 y CLDN4 fue mayor en WOW que en PM y CG (p<0,05). El gráfico de biplot del análisis de componentes principales reveló que CG se encontró cerca de embriones degenerados, mientras que PM se encontró cerca de embriones en arresto, ICM, TE, y TJP3. El WOW se localizó hacia blastocistos, mórulas y la expresión de CLDN4, ID2 y GNAS. Conclusión: En el modelo bovino los sistemas PM y WOW son buenas opciones para cultivar embriones individuales, ya que se obtienen resultados muy similares a los obtenidos con el sistema CG. Además, los resultados de PCA sugieren que los embriones individuales desarrollados en el sistema WOW generan blastocistos con mayor capacidad de formar TE e ICM, lo que podría mejorar su éxito de implantación.

Antecedentes: O México está inovando na indústria pecuária por meio da geração in vitro de embriões bovinos com tecnologias de cultura de embriões individuais, bem como em poço (WOW) e malha de poliéster (PM). Estes mantêm os embriões em áreas separadas, enquanto compartilham o mesmo meio de cultura de células. Objetivo: Comparar a quantidade e a qualidade de embriões bovinos produzidos nos sistemas de cultura WOW e PM com o sistema convencional de cultura em grupo (CG). Métodos: No total, 345 embriões fertilizados in vitro foram avaliados para determinar a produção de blastocistos gerados nos três sistemas. O número de células por blatocisto foi contado, 69 embriões em cada sistema foram diferencialmente corados para trofectoderme (TE), massa celular interna (ICM) e células apoptóticas. Uma análise de expressão gênica qPCR foi realizada para os embriões obtidos nos três sistemas. Resultados: Os sistemas WOW, PM e CG desenvolveram quantidades semelhantes de blastocistos (41, 35 e 36%, respectivamente; p>0,05). Os blastocistos nos três sistemas mostraram quantidades adequadas de ICM e células apoptóticas. Os blastocistos no sistema PM mostraram um número maior de células TE [63,7 versus 58,6% no sistema CG (p0,05). A expressão de ATP5B foi maior no WOW do que no PM (p<0,05), mas semelhante ao GC (p<0,05). A expressão de TJP3 foi maior no PM do que no WOW e CG (p<0,05). A expressão de ID2 e CLDN4 foi maior no WOW do que no PM e CG (p<0,05). O gráfico biplot da análise de componentes principais revelou que CG foi encontrado próximo a embriões degenerados, enquanto PM foi encontrado próximo a embriões presos, ICM, TE e TJP3. WOW foi encontrado para ter blastocistos, mórulas e a expressão de CLDN4, ID2 e GNAS. Conclusão: Em comparação com o CG, os sistemas PM e WOW são boas opções para a cultura de embriões individuais no modelo bovino. Além disso, os resultados da PCA sugerem que embriões individuais desenvolvidos no sistema WOW têm maior capacidade de desenvolver blastocistos com maior capacidade de formar as camadas TE e ICM, o que poderia melhorar seu sucesso de implantação.

Evaluation in vitro of proliferative activity of epithelial cells by flavonoid 3-O-methylgalangine and terpenenic derivative Filifolinone / Evaluación in vitro de la actividad proliferative de células epiteliales del flavonoide 3-O-metilgalangina y el derivado terpénico Filifolinona

The skin is the largest organ of the human body and its main function is to protect it from the external environment. It is exposed to injuries that require a rapid healing process to recover its functionality. Microorganisms inhabit the skin, which makes up the normal microbial flora, but in situations of injury they can cause infections that slow down the regeneration process. Therefore, there is a great interest in the development of alternative methods to accelerate the regeneration process and prevent infections. In this work, the efficacy of flavonoid 3-O-methylgalangine and the terpenic derivative Filifolinone and its mixtures, isolated from plants of the genus Heliotropium, on the stimulation of cell proliferation was evaluated. The results showed that the mixtures stimulated proliferation and migration in MA104 cells mainly due to the presence of Filifolinone, that together with the known antibacterial activity of 3-O-methylgalangine, opens new alternatives for the use of natural compounds in healing processes.

La piel es el órgano más grande del cuerpo humano y su función principal es protegerla del entorno externo. Está expuesta a lesiones que requieren un proceso de curación rápido para recuperar su funcionalidad. Los microorganismos que habitan en la piel, constituyen la flora microbiana normal, pero en situaciones de lesión pueden causar infecciones que retardan el proceso de regeneración. Por lo tanto, existe un gran interés en el desarrollo de métodos alternativos para acelerar el proceso de regeneración y prevenir infecciones. En este trabajo, se evaluó la eficacia del flavonoide 3-O-metilgalangina y el derivado terpénico Filifolinona y sus mezclas, aisladas de plantas del género Heliotropium, en la estimulación de la proliferación celular. Los resultados mostraron que las mezclas estimularon la proliferación y la migración en las células MA104 debido principalmente a la presencia de Filifolinona, que junto con la actividad antibacteriana conocida de la 3-O-metilgalangina, abre nuevas alternativas para el uso de compuestos naturales en los procesos de curación.

Immunostimulatory activity in mammalian cells of 3, 5-dihydroxy-7-methoxyflavanone ((-)-alpinone) isolated from Heliotropium huascoense resinous exudate / Actividad inmunoestimulante en células de mamífero de 3, 5-dihidroxi-7-metoxiflavanona ((-)-alpinona) aislada del exudado resinoso de Heliotropium huascoense

The flavonoid 3,5-dihydroxy-7-methoxyflavanone ((-)-alpinone) isolated from sticky resinous exudate of Heliotropium huascoense was evaluated as immunostimulatory in mammalian cells . Preliminary observations had showed that (-)-alpinone had increased the expression levels of pro-inflammatory cytokine transcripts in salmonid. Due to high morbidity and mortality that infectious diseases cause in humans, we evaluate the effect of (-)-alpinone as an immunostimulant in mammalian cells. Reactive oxygen species (ROS) are produced by macrophages activators for the destruction of pathogens; we evaluated (-)-alpinone effect in ROS generation and the proliferation of macrophages. The results showed that proliferation in Raw 264.7 cells treated with 10 and 25 µg/mL of (-)-alpinone had a significant increase in macrophage proliferation. In relation to ROS formation, cells treated with 1 and 5 µg/mL of (-)-alpinone, induce ROS formation in macrophages.

El flavonoide 3,5-dihidroxi-7-metoxiflavanona ((-)-alpinona) aislado del exudado resinoso de Heliotropium huascoense se evaluó como inmunoestimulador en células de mamíferos. Resultados preliminares habían demostrado que (-)-alpinona aumentaba los niveles de expresión de transcritos de citoquinas proinflamatorias en salmónidos. Debido a la alta morbilidad y mortalidad que causan las enfermedades infecciosas en los humanos, evaluamos el efecto de (-)-alpinona como inmunoestimulante en células de mamíferos. Dado que las especies de oxígeno reactivo (ROS) son producidas por macrófagos activados para la destrucción de patógenos, se evaluó el efecto de (- )-alpinona en la generación de ROS y la proliferación de macrófagos. Los resultados mostraron que la proliferación en células Raw264.7 tratadas con 10 y 25 µg / mL del flavonoíde tuvo un aumento significativo en la proliferación de macrófagos. En relación con la formación de ROS, las células tratadas con 1 y 5 µg/mL de (-)-alpinona, inducen la formación de ROS en los macrófagos.

Antibacterial activity of cuticular components from heliotropium species, against staphylococcus aureus and salmonella tiphymurium / Actividad antibacteriana de componentes cuticulares de especies de heliotropium frente a staphylococcus aureus y salmonella tiphymurium

In this communication the antibacterial activity of filifolinol (1), naringenin (2) 3-O-methylgalangin (3) and pinocembrin (4) isolated from the resinous exudates of Heliotropium filifolium and H. sinuatum, were evaluated by flow cytometry against Staphylococcus aureus and Salmonella tiphymurium. The results showed that filifolinol (1) and naringenin (2) were inactive in the range of concentrations used (10 to 1000 ug/mL). On the other hand, pinocembrin (4) produced a decrease in cell surface at 500 ug/mL and the total disappearance of both bacterial populations at 1000 ug/mL. Also, 3-O-methylgalangin (3) showed the total disappearance at 1000 ug/mL of both bacterial populations and a decrease at 200 μg/mL for S. typhimurium and at 500 μg/mL for S. aureus.

En esta comunicación, la actividad antibacteriana de filifolinol (1), naringenina (2), 3-O-methylgalangina (3) y pinocembrina (4) aislados de los exudados resinosos de Heliotropium filifolium y H. sinuatum, fueron evaluados por citometría de flujo frente a Staphylococcus aureus y Salmonella tiphymurium. Los resultados mostraron que filifolinol (1) y naringenina (2) fueron inactivos en el intervalo de concentraciones usadas (10 a 1000 μg / mL). Por otro lado, pinocembrina (4) produce una disminución de la superficie de las células a 500 ug/mL y la desaparición total de ambas poblaciones bacterianas a 1.000 ug/mL. También, 3-O-metilgalangina (3) mostró la desaparición total a 1.000 ug / mL tanto de ambas poblaciones de bacterias y una disminución a 200 ug/mL para S. typhimurium y en 500 μg/mL para S. aureus.

Evaluation of the bactericidal activity of secondary metabolites isolated from Heliotropium genus against Piscirickettsia salmonis / Evaluación de la actividad bactericida de metabolitos secundarios aislados desde especies del género Heliotropiumcontra Piscirickettsia salmonis

The intracellular bacteria Piscirickettsia salmonis is the most prevalent pathogen in the Chilean salmon industry, responsible for 50 percent of losses in recent years. So far, there are no effective treatments to control infections by this pathogen due to the emergence of antibiotics resistance. Therefore, it is extremely important to conduct research to find successful antibacterial therapies. In this paper, we evaluated the in vitro bactericidal activity of flavonoids and aromatic geranyl derivatives isolated from the resinous exudate of species Heliotropium filifolium, H. sinuatum y H. huascoense. The results showed that the compounds Filifolinone, Naringenine and 3-O- methylgalangine cause different percentage of mortality of bacteria and therefore they are good candidates to continue its evaluation in vitro and in vivo.

La bacteria intracelular Piscirickettsia salmonis es el patógeno de mayor incidencia en la industria salmonera chilena siendo responsable de un 50 por ciento de las pérdidas en los últimos años. Hasta ahora no hay tratamientos efectivos para este patógeno que permitan controlar las infecciones provocadas por él debido a la aparición de resistencia a antibióticos. Por lo tanto, resulta de gran importancia investigar para encontrar terapias antibacterianas efectivas. En este trabajo nosotros evaluamos la actividad bactericida in vitro de flavonoides y derivados aromáticos geranilados aislados desde el exudado resinoso de las especies vegetales Heliotropium filifolium, H. sinuatum y H. huascoense. Los resultados mostraron que los compuestos Filifolinona, Naringenina y 3-O-metilgalangina provocan diferentes porcentajes de mortalidad de la bacteria y, por lo tanto, son candidatos para seguir siendo evaluados tanto in vitro como in vivo.

Derivatives of 3H-spiro1-benzofuran-2, 1’-cyclohexanes: immunostimulants for veterinary use / Derivados de 3H-espiro1-benzofurano-2, 1’-ciclohexanos: inmunoestimulantes de uso veterinario

Four 3H-spiro1-benzofuran-2, 1’-cyclohexanes were synthesized from filifolinol, two of which are reported for the first time. Docking molecular studies were carried out to determine in silico whether these derivatives have similar immunostimulant activity to that reported for filifolinol, and its oxidation product, filifolinone. Through of the study of interactions of these compounds with the heterodimer of the protein present in teleost TLR1-TLR2, filifolinol, 3’-filifolinchloride and filifolinyl acetate shows similar interactions between them, allowing to predict that they would have similar immunostimulant activity, but different to filifolinone and filifolinane or that they would act by a different mechanisms.

Cuatro 3H-spiro1-benzofuran-2, 1'-ciclohexanos se sintetizaron a partir de filifolinol, dos de los cuales son reportados por primera vez. Se llevaron a cabo estudios de docking molecular para determinar in silico si estos derivados tienen actividad inmunoestimulante similar a la reportada para filifolinol y su producto de oxidación, filifolinona. A través del estudio de las interacciones de estos compuestos con el heterodímero de la proteína presente en teleósteos TLR1-TLR2 se estableció que el filifolinol, 3'-cloruro de filifolinilo y acetato de filifolinilo tienen interacciones similares con el heterodímero, lo que permite predecir que entre ellos tendrían una actividad simi- lar, pero diferente a la de la filifolinona y filifolinano o que estos últimos actuarían por diferentes mecanismos.

In vitro immunostimulant activity of the aromatic geranyl derivative Filifolinone / Actividad inmunoestimulante in vitro del derivado aromático geranilado Filifolinona

The in vitro effect of the 3 H-spiro [1-benzofuran-2,1’-ciclohexane] derivative (Filifolinone), was evaluated on mouse dendritic cells through the level of expression of MHC molecules class II by flow cytometry. The results show that Filifolinone increases the expression of MHC promoting maturation of dendritic cells. The results suggest that Filifolinone is a potential immunomodulator for veterinary use.

La actividad in vitro del derivado 3H-espiro [1-benzofurano-2,1’-ciclohexano] (Filifolinona), fue evaluado en células dendríticas de ratón a través del nivel de expresión de moléculas MHC clase II utilizando citometría de flujo. Los resultados muestran que Filifolinona incrementa la expresión de MHC promoviendo la maduración de las células dendríticas. Estos resultados permiten sugerir que Filifolinona es un potencial inmunomodulador de uso veterinario.

Characterization of the long-terminal repeat single-strand tail-binding site of Moloney-MuLV integrase by crosslinking

Processing of viral DNA by retroviral integrase leaves a dinucleotide single-strand overhang in the unprocessed strand. Previous studies have stressed the importance of the 5' single-stranded (ss) tail in the integration process. To characterize the ss-tail binding site on M-MuLV integrase, we carried out crosslinking studies utilizing a disintegration substrate that mimics the covalent intermediate formed during integration. This substrate carried reactive groups at the 5' ss tail. A bromoacetyl derivative with a side chain of 6 A was crosslinked to the mutant IN 106-404, which lacks the N-terminal domain, yielding a crosslinked complex of 50 kDa. Treatment of IN 106-404 with N-ethylmaleimide (NEM) prevented crosslinking, suggesting that Cys209 was involved in the reaction. The reactivity of Cys209 was confirmed by crosslinking of a more specific derivative carrying maleimide groups that spans 8A approximately. In contrast, WT IN was not reactive, suggesting that the N-terminal domain modifies the reactivity of the Cys209 or the positioning of the crosslinker side chain. A similar oligonucleotide-carrying iodouridine at the 5'ss tail reacted with both IN 106-404 and WT IN upon UV irradiation. This reaction was also prevented by NEM, suggesting that the ss-tail positions near a peptide region that includes Cys209.