Hey1 gene expression patterns during the development of branchial arches and facial prominences / Patrones de expresión del gen Hey1 durante el desarrollo de arcos branquiales y prominencias faciales

ABSTRACT Objective. The present study aimed to describe in detail the expression patterns of the gene Hey1, an effector of the Notch pathway, during the development of branchial arches and facial prominences. Materials and methods. Fertilized chicken (Gallus gallus) eggs obtained from a local egg farm were incubated at 37.5 -38.5ºC with 70% relative humidity until the embryos reached Hamilton-Hamburger stages HH14 through HH25. Digoxigenin-UTP labeled probes Hey1 were generated from linearized plasmids with either T3 polimerase for in vitro transcription. Whole-mount in situ hybridization was then performed. At least 3 replicates (n=3) were obtained for each stage. To confirm the results observed in whole embryos, sagittal and coronal cryosectioning was performed using a thickness of 10 µm. Results. During developmental stages HH14 and HH18, Hey1 gene expression was localized to the endoderm of branchial pouches. Hey1 gene expression was also observed in the epithelium that covers the maxillary and mandibular prominences during developmental stages HH19 and HH21, as well as in the nasal epithelium between HH19 and HH25. Transcripts were also detected in the epithelium that covers the frontonasal prominence during stage HH21. Conclusions. These expression patterns suggest the participation of this component of the Notch signaling pathway in craniofacial morphogenesis, possibly establishing pharyngeal segmentation patterns during early stages and/or regulating cell proliferation and differentiation during the late stages of facial development.

RESUMEN Objetivo. El presente estudio tuvo como objetivo describir detalladamente los patrones de expresión del gen Hey1, un efector de la vía Notch durante el desarrollo de arcos branquiales y prominencias faciales. Materiales y métodos. Se incubaron huevos fertilizados de pollo (Gallus gallus) obtenidos de una granja local entre 37.5-38.5ºC con humedad relativa del 70% hasta que los embriones alcanzaron los estadios HH14 hasta HH25 de Hamilton-Hamburger. Las sondas Hey1 marcadas con digoxigenina-UTP se generaron a partir de plásmidos linearizados con T3 polimerasa por transcripción in vitro. Luego se realizó hibridación in situ sobre embriones completos. Se obtuvieron al menos 3 repeticiones (n=3) para cada estadio. Para confirmar los resultados observados en embriones completos, se realizaron cortes sagitales y coronales de 10 µm. Resultados. Durante los estadios de desarrollo HH14 y HH18, la expresión del gen Hey1 se localizó en el endodermo de las bolsas branquiales. La expresión génica de Hey1 también se observó en el epitelio que cubre las prominencias maxilares y mandibulares durante las etapas de desarrollo HH19 y HH21, así como en el epitelio nasal entre HH19 y HH25. También se detectaron transcritos de Hey1 en el epitelio que cubre la prominencia frontonasal durante la etapa HH21. Conclusiones. Estos patrones de expresión sugieren la participación de este componente de la vía de señalización Notch en la morfogénesis craneofacial, posiblemente estableciendo patrones de segmentación faríngea durante las primeras etapas y / o regulando la proliferación y diferenciación celular durante las últimas etapas del desarrollo facial.

In vitro study of morphological changes of the cultured otocyst isolated from the chick embryo / Estudio in vitro de los cambios morfológicos del otocisto cultivado aislado del embrión de pollo

The aim of this study was to observe morphological changes of the cultured otocysts isolated from various stages of the chick embryo. Isolated otocysts were dissected from embryonic day, E2.5-4.5 of incubation (HH stage 16-26) according to stages of developing inner ear. Morphology of the chick otocyst exhibited an ovoid shape. The width and height of the otocyst were 0.2 mm and 0.3 mm, respectively. Elongation of a tube-like structure, the endolymphatic duct, was found at the dorsal aspect of the otocyst. The cultured otocyst is lined by the otic epithelium and surrounding periotic mesenchymal cells started to migrate outwards the lateral aspect of such epithelium. Notably, the acoustic-vestibular ganglion (AVG) was observed at the ventrolateral aspect of the otocyst. Appearance of AVG in vitro can be applied for studying chemical-induced ototoxicity and sensorineural hearing loss. It was concluded that the organ-cultured otocyst of the chick embryo could be used as a model to study sensory organ development of avian inner ear.

El objetivo de este estudio fue observar los cambios morfológicos de otocistos cultivados aislados en las diversas etapas del desarrollo del embrión de pollo. Otocistos aislados fueron obtenidos de embriones día, E2.5-4.5 de incubación (HH etapa 16-26) de acuerdo a las etapas de desarrollo del oído interno. El otocisto de pollo presentó una morfología ovoide. El ancho y la altura del otocisto fue de 0,2 mm y 0,3 mm, respectivamente. En la cara dorsal del otocisto se visualizó el alargamiento de una estructura similar a un tubo, el conducto endolinfático. El otocisto cultivado está revestido por epitelio ótico y células mesenquimatosas perióticas que comienzan a migrar hacia el exterior de la cara lateral en búsqueda del epitelio. En particular, el ganglio acústico-vestibular (GAV) fue observado en la parte ventrolateral del otocisto. La aparición de GAV in vitro puede ser aplicado para el estudio de la ototoxicidad inducida por productos químicos y la pérdida de audición neurosensorial. Se concluyó que el otocisto cultivado de embrión de pollo podría ser utilizado como un modelo para estudiar el desarrollo de órganos sensoriales del oído interno aviar.

Biological effects produced by intense pulsed light (Xe-Cl) on the cartilage of the tongue chick embryo using various filters / Efectos biológicos producidos por la luz pulsada intensa (Xe-Cl) sobre el cartílago lingual del embrión de pollo usando diversos filtros

The Laser used correctly in the medical practice offers clear advantages compared with traditional therapies. The improvement and even the elimination of many significant skin lesions can be achieved with reduced risks to patients. However, it is important to keep security measures and understand the possible effects on an experimental model. The chick embryo is a good model to evaluate the direct effects of non-ionizing radiation for its easy handling and availability. The purpose of this communication is to show our histological findings in organs of the chick embryo with and without protective barrier to be subjected to radiation excimer. We used the following issuers: intense pulsed light (excimer Xe-Cl laser of 308 nm wavelength). It was irradiated embryos through an open window on eggshells. Aseptically the eggs were kept for 24 hours in an incubator. The protective barriers were used with and without colored glass, latex, cellophane, paper, polycarbonate of different colors and thicknesses. The most outstanding results, with no barrier and barriers with transparent and green were intense marked congestion in capillaries, edema and focus the necrosis. We concluded that the tissue changes observed are consistent with possible side effects of these radiations fototérmicos we warned about possible side effects when they are applied indiscriminately. We believe it is important to explore different means to safeguard the safety of operators and patients.

El láser utilizado correctamente en la práctica médica ofrece claras ventajas cuando se compara con las terapias tradicionales. La mejoría e incluso la eliminación significativa de muchas lesiones cutáneas se pueden lograr con riesgos reducidos para los pacientes. Sin embargo, es importante guardar medidas de seguridad y conocer los posibles efectos en un modelo experimental. El embrión de pollo es un buen modelo para evaluar los efectos directos de radiaciones no ionizantes por su fácil manipulación y disponibilidad. El objetivo del presente trabajo es comunicar los cambios histopatológicos en órganos del embrión de pollo con y sin barrera de protección al ser sometido a radiación excimer. Se utilizó el siguiente elemento emisor: luz pulsada intensa (Xe-Cl excimer laser de 308 nm de longitud de onda. Se irradiaron los embriones a través de una ventana abierta en la cáscara del huevo. Los huevos fueron mantenidos asépticamente por 24 hs en una incubadora. Las barreras de protección utilizadas fueron vidrio con y sin color, latex, celofán, papel, policarbonato de diferentes colores y espesores. Los resultados más sobresalientes, sin barrera y con barreras transparentes y de color verde fueron: intensa vasocongestión, edema y focosde necrosis. Se concluye que las modificaciones tisulares observadas son compatibles con posibles efectos fototérmicos colaterales de estas radiaciones los que nos advierten sobre posibles efectos adversos cuando las mismas se aplican indiscriminadamente. Creemos que es de importancia estudiar los diferentes medios que permitan resguardar la seguridad de los pacientes y operadores.

Carbonated water and necro-apoptotic cell death in chicken embrio low limb / Agua carbonatada y la muerte celular por necro-apoptosis en miembro inferior de embrión de pollo

Carbonated water is a fundamental part of many drinks and its effects have been studied in many pathological situations. However, cells and tissue damage as a consequence of carbonated water has not been the subject of extensive research. We assessed the short-term effects of soda on in vitro Hanging-drop culture of myoblasts and ex vivo lower limb of 8-day-old chicken embryo skeletal muscle tissue. Several groups weren designed: a) Control (Con-tyr), b) Carbonated water (Car), c) Coffe (Caf), and d) Cola beverage (Glu). The samples were observed with light microscopy and digital imaging analysis was performed. The ultra-structure of control and treated tissue were observed with electron microscopy. Immunohistochemistry techniques, such as terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick- end labeling (TUNEL), TACTS Blue Label (TdT Kits) of R&D Systems were used. The myoblasts monolayers treated with soda showed plenty of eosinophilics elements. The eosinophily corresponds to higher percentage of cell death. The muscular tissue of the low limb treated with carbonated water (Car) showed calcium phosphate and collagen decreases, 53,86% and 82,95% respectively and enlarged nuclei of a higher size, with an evident loss of the parallel arrangement and fragmented nuclei. Compared to control samples, the muscular disorganization was accompanied by a positive reaction of the apoptotic bodies on TACS, also a positive reaction to ApopTacg and another positive reaction for the metalloproteases in the inter fibrillar cartilage matrix. These changes were not significant in Tyrode's solution controls, Coffee and Cola beverage groups. The morphological outcome can be apoptosis, necrosis or a mixed phenotype, suggesting that the carbonated water toxic effect might be related to these cell death processes. Further research, exploring biochemical factors will be required to elucidate necro-apoptotic cell death induced by carbonated water.

El agua carbonatada constituye una parte fundamental en muchas bebidas y su efecto ha sido estudiado en muchas situaciones patológicas. Sin embargo, el daño celular y de tejido como consecuencia del agua carbonatada no ha sido claramente investigado. El presente trabajo evalúa el efecto agudo in vitro de la soda sobre mioblastos obtenidos por cultivos en gota pendiente y el efecto sobre tejido muscular esquelético in vivo del miembro inferior de pollo de 8 días de desarrollo. Cuatro grupos de embriones fueron seleccionados al azar: a) Control (Con-tyr), b) Agua Carbonatada o Soda Club (Car), c) Café (Caf) y d) Bebida de cola (Glu). Las muestras fueron observadas por microscopía de luz. El análisis de imágenes digitales fue realizado. La ultraestructura del tejido control y tratado fue observada con Microscopía Electrónica de Transmisión (MET). La determinación de apoptosis fue realizada a través de TUNEL y l TACS Blue Label. La actividad de metaloproteasa MMP-1 fue ensayada. La población de mioblastos tratados con Soda Club mostró un elevado número de elementos eosinofílicos interpretado como un elevado número de células muertas, a diferencia del control y el grupo tratado con cafeína y bebida de Cola. En el tejido muscular se determinó una reducción de fosfatos de calcio y fibras de colágeno en una proporción de 53,86% y 82,95% respectivamente, acompañada por un desarreglo de las fibras y núcleos fragmentados, con reacción positiva para cuerpos apoptóticos y metaloproteasas en la matriz interfibrilar. Los resultados sugieren que el efecto tóxico del agua carbonatada sobre células y tejido pudiera estar vinculado con procesos combinados de muerte celular como necro-apoptosis. Se sugiere una mayor exploración de los eventos moleculares para dilucidar la combinación de los procesos de muerte celular sugerida en el presente trabajo.

Excretion Products of Shigella dysenteriae and Apoptotic Cell Death on Chick Embryo Muscle Tissue / Producto de Excreción de Shigella dysenteriae y la Muerte Celular por Apoptosis en Tejido Muscular de Embrión de Pollo

The aim of this study was to evaluate the acute cell injury of excretion products present in culture filtrate from Shigella dysenteriae in both whole lower limb of chick embryo ex vivo and myoblasts cells developed in hanging-drop cultures in vitro. Three controls were defined: a) Tyrode's solution b) brain-heart broth infusion (CCC) and c) supernatant not toxigenic of E.coli 0157:H7. Shigella dysenteriae were culture for 24 hours and the excretion products were obtained after centrifugation of the culture. After lh of treatment, the morphologic changes in limbs treated with raw filtrate were evaluated through histopathological examination of sections stained with hematoxylin-eosin (H&E-stain) and Gomori's trichrome by image analysis techniques. Quantification of apoptotic cells was measured by an enzyme-linked immunoassay TUNEL. The morphological feature of apoptosis were evaluated in culture myoblasts. In contrast with controls, the longitudinal section on treated thigh of chick embryo limb-buds show atrophy muscle tissue, detachment of few fibers, 57,14% decrease in the number of cells, and loss of collagen substrate. Apoptotic index percent increase and mitotic index decrease in response to excretion products were observed, but were not significant. Membrane blebbing, vacuolation, small aggregates of chromatin around the nucleus and loss of cell adhesion were observed. Culture filtrate from Shigella dysenteriae produced cytotoxic effect on cell of muscle fibers with acute cell injuries suspected to be related to the apoptotic cell death.

El objetivo del presente trabajo ha sido evaluar el daño celular agudo generado por el producto de excreción de Shigella dysentenae sobre el tejido muscular del miembro inferior de embrión de pollo, así como sobre los mioblastos obtenidos a partir del cultivo de explantes de tejido muscular desarrollado en gota pendiente. Tres controles fueron definidos: a) solución de tiroide b) caldo de infusión cerebro-corazón (CCC), c) producto de excreción bacteriano no toxigénico de E. coli 0157:H7. El producto de excreción fue obtenido a partir de la centrifugación y filtrado del medio de cultivo de Shigella dysentenae con 24 horas de crecimiento. Luego de una hora de tratamiento, los cambios morfológicos del tejido muscular fueron evaluados a través del examen histopatológico, con técnicas de análisis de imágenes sobre cortes teñidos con hematoxilina-eosina (H&E) y Tricrómico de Gomori. El ensayo enzimático TÚNEL fue utilizado para evaluar el índice de apoptosis. Señales morfológicas de muerte celular fueron evaluadas en mioblastos en cultivo En contraste con los controles, el tejido muscular presentó signos de atrofia, con fibras desconectadas y pérdida del 57,14% del número total de células así como pérdida de la matriz de colágeno. Un incremento en el índice apoptótico y una reducción de índice mitótico fueron registrados. Esto último fue no significativo. Los mioblastos en cultivo presentaron signos morfológicos de apoptosis tales como protuberancias en la membrana, vacuolización, agregación de cromatina alrededor del núcleo y pérdida de la adhesión celular. Se concluye que el producto de excreción afecta al tejido muscular esquelético del miembro inferior de embrión de pollo e induce lesiones de toxicidad relacionadas con la muerte celular por apoptosis.