Development of the urinary system in guinea pig females (Cavia porcellus) / Desenvolvimento do sistema urinário em fêmeas de porquinhos-da-índia (Cavia porcellus)

Guinea pigs are animal models widely used in research related to developmental biology. The objective of this work was to demonstrate the process of formation and differentiation of urinary organs in females of the species in the prenatal period. Four females were used at 25, 30, 45 and >65 DG (days of gestation). The animals were dissected, and then macroscopic and microscopic descriptions of the urinary organs were performed. At 25 DG metanephros were present in the urogenital crest into the abdominal cavity. Collecting ducts and glomerular precursor cells could be visualized. After this period, metanephros underwent microstructural modifications to form the kidneys at the end of the prenatal period. After 30 DG, the renal parenchyma already had a cortex, where the glomerulus and proximal convoluted tubules were present; and the medulla, where distal convoluted tubules, collecting ducts, and pelvis were present. The pelvis of each kidney was drained by the ureters. The ureters also underwent tissue differentiation to be differentiated (mucosa with transitional epithelium and lamina propria of connective tissue, muscular, and adventitia) at the end of the prenatal period. The urinary vesicle also underwent tissue changes to form the tunics similar to those found in the ureters, with emphasis on the greater volume of the muscular tunica and the lamina propria that constituted the submucosa in this organ. The pelvic urethra was evidenced by a mucosa lined by transitional epithelium, submucosa, muscular and adventitia. Finally, a partial clitoral urethra and a urethral meatus in the prepuce of the clitoris were also evidenced. The urethral channel began to form with the emergence of the urethral plate and the urethral groove at 30 DG and thereafter with the fusion of the urethral folds to form a partially channeled urethra in the clitoris. A urethral meatus was observed in the most distal portion of the clitoral tissue, formed by the fusion of the prepuce. It is concluded that the urinary organs of guinea pig have similar development to that described in domestic animals, except for the partial clitoral urethra and evident urethral meatus.(AU)

Os porquinhos-da-índia são modelos animais amplamente utilizados em pesquisas relacionadas a biologia do desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi demonstrar o processo de formação e diferenciação dos órgãos urinários em fêmeas da espécie no período pré-natal. Foram utilizadas quatro fêmeas aos 25, 30, 45 e >65 DG (dias de gestação). Os animais foram dissecados e então, realizaram-se descrições macroscópicas e microscópicas dos órgãos urinários. Aos 25 DG os metanefros estavam presentes na crista urogenital da cavidade abdominal. Podiam ser visualizados ductos coletores e células precursoras glomerulares. Após este período, os metanefros sofreram modificações microestruturais para formar os rins ao final do período pré-natal. Após os 30 DG, o parênquima renal já apresentava um córtex, onde estavam presentes os glomérulos e túbulos convolutos proximais, e a medula onde estavam presentes túbulos convolutos distais, ductos coletores e a pelve. A pelve de cada rim era drenada pelos ureteres. Os ureteres também sofreram diferenciação tecidual para estarem com suas túnicas diferenciadas (mucosa com epitélio de transição e lâmina própria de tecido conjuntivo; muscular; e, adventícia) ao final do período pré-natal. A vesícula urinária também passou por modificações teciduais para formar as túnicas semelhantes as dos ureteres, com destaque para o maior volume da túnica muscular e a lâmina própria que constituiu a submucosa neste órgão. Uma uretra pélvica foi evidenciada por uma mucosa revestida por epitélio de transição, submucosa, muscular e adventícia. Por último, uma uretra parcialmente clitoriana e um meato uretral no prepúcio do clitóris também foi evidenciado. O canal uretral começou a se formar com o aparecimento da placa uretral e do sulco uretral aos 30 DG e posteriormente com a fusão das pregas uretrais para formar uma uretra parcialmente canalizada no clitóris. Observou-se um meato uretral na porção mais distal do tecido clitoriano, formado pela fusão do prepúcio. Conclui-se que os órgãos urinários do porquinho-da-índia possuem desenvolvimento semelhante ao descrito em animais domésticos, com exceção da uretra parcialmente clitoriana e do meato uretral evidente.(AU)

Development of the central nervous system in guinea pig (Cavia porcellus, Rodentia, Caviidae) / Desenvolvimento do sistema nervoso central em guinea pig (Cavia porcellus, Rodentia, Caviidae)

This study describes the development of the central nervous system in guinea pigs from 12th day post conception (dpc) until birth. Totally, 41 embryos and fetuses were analyzed macroscopically and by means of light and electron microscopy. The neural tube closure was observed at day 14 and the development of the spinal cord and differentiation of the primitive central nervous system vesicles was on 20th dpc. Histologically, undifferentiated brain tissue was observed as a mass of mesenchymal tissue between 18th and 20th dpc, and at 25th dpc the tissue within the medullary canal had higher density. On day 30 the brain tissue was differentiated on day 30 and the spinal cord filling throughout the spinal canal, period from which it was possible to observe cerebral and cerebellar stratums. At day 45 intumescences were visualized and cerebral hemispheres were divided, with a clear division between white and gray matter in brain and cerebellum. Median sulcus of the dorsal spinal cord and the cauda equina were only evident on day 50. There were no significant structural differences in fetuses of 50 and 60 dpc, and animals at term were all lissencephalic. In conclusion, morphological studies of the nervous system in guinea pig can provide important information for clinical studies in humans, due to its high degree of neurological maturity in relation to its short gestation period, what can provide a good tool for neurological studies.(AU)

Este estudo descreve o desenvolvimento do sistema nervoso central em guinea pig do 12º dia pós-concepção (dpc) até ao nascimento. No total, 41 embriões e fetos foram analisados macroscopicamente e por microscopia de luz e eletrônica. O fechamento do tubo neural foi observado no dia 14 e o desenvolvimento da medula espinhal e diferenciação das vesículas primitivas do sistema nervoso central foram observados no dia 20. Histologicamente, o tecido cerebral indiferenciado foi observado como uma massa de tecido mesenquimal entre os dias 18 e 20 e no 25º dia o tecido no interior do canal medular apresentou maior densidade. No dia 30 o tecido cerebral apresentou-se diferenciado, período no qual a medula espinhal preenchia todo o canal vertebral e foi possível observar os estratos cerebral e cerebelar. No dia 45 as intumescências cervical e lombar foram visualizadas e os hemisférios cerebrais estavam divididos, com uma clara distinção entre substância branca e cinzenta no cérebro e cerebelo. O sulco mediano dorsal da medula espinhal e a cauda equina foram evidentes apenas no dia 50. Não houve diferenças estruturais significativas em fetos de 50 e 60 dpc e animais a termo eram todos lisencefálicos. Estudos morfológicos do sistema nervoso em guinea pig podem fornecer informações importantes para estudos clínicos em seres humanos devido ao alto grau de maturidade neurológica em relação ao seu período de gestação curto, fato que servir como excelente ferramenta em estudos neurológicos.(AU)

Ultrastructural analysis of the spermatogenesis in the guinea pig (Cavia porcellus) / Análise ultraestrutural da espermatogênese do porquinho-da-Índia (Cavia porcellus)

Understanding of the reproductive function is essential for both, the establishment of appropriate management systems, and for the use of new species as animal models. In this study, we used light and electron microscopy to characterize the sexual development stages of the guinea pig (Cavia porcellus) in specimens of 30, 45 and 90 days of age. We observed the differentiation of spermatocytes only through transmission electron microscopy in the leptotene, zygotene and pachytene phases of meiosis, in 30-day-old animals. During puberty, there was differentiation of the germinative epithelium and formation of the acrosome. Spermatozoa, however, were not detected. Thus, we could infer that puberty happens after 45 days of age. Sexual maturity was evident in 90-day-old specimens. Our results showed that changes in the testicular germinative epithelium during the postnatal sexual development in guinea pig led to morphological changes, including the ones related to the development of Leydig and Sertoli cells, which are directly related to puberty. In this work, we provide new morphological subsidies for a better understanding of reproductive parameters of this species, enabling its use as an animal model in the field of the reproductive biology.(AU)

A função reprodutiva é um fator de vital compreensão tanto para o estabelecimento de sistemas apropriados de manejo, quanto para o uso de novas espécies como modelos animais. Neste estudo através da microscopia de luz e eletrônica caracterizou-se a fase de desenvolvimento sexual do porquinho-da-Índia (Cavia porcellus) em espécimes de 30, 45 e 90 dias de desenvolvimento. Nos animais de 30 dias, a diferenciação dos espermatócitos foi visualizada somente na microscopia eletrônica de transmissão em leptóteno, zigóteno e paquíteno. Durante a puberdade, houve diferenciação do epitélio germinativo, formação do acrossoma, porém não foram evidenciados espermatozóides, assim, infere-se que a puberdade acontece a partir dos 45 dias de idade. A maturidade sexual foi evidente aos 90 dias de idade. Nossos resultados mostraram que ao longo do desenvolvimento sexual pós-natal do porquinho-da-Índia, mudanças no epitélio germinativo testicular levam há alterações morfológicas, inclusive com relação ao desenvolvimento das células de Sertoli e de Leydig, as quais estão diretamente relacionadas com a puberdade. Assim, novos subsídios morfológicos são fornecidos para um melhor entendimento dos parâmetros reprodutivos desta espécie, a fim de viabilizar sua utilização como modelo animal no campo da biologia reprodutiva.(AU)

Estudo morfológico e estereológico do desenvolvimento pós-natal do pâncreas da cobaia (Cavia porcellus) / Morphological and stereological study of the posnatal development of guinea pig pancreas (Cavia porcellus)

O desenvolvimento pós-natal do pâncreas da cobaia (Cavia porcellus) foi estudado por métodos estereológicos ao microscópio de luz, no período de 2 a 140 dias de idade. As modificaçöes morfométricas detectadas no estudo dos dados numéricos foram acompanhadas por uma análise morfológica qualitativa. A massa pancreática exibiu um aumento acentuado de 805 por cento, no período de 2 a 140 dias de vida pós-natal. Este crescimento pode ser expresso pela equaçäo linear Y = 519,2 + 14,2x (coeficiente de correlaçäo r= 0,95) e o tempo de duplicaçäo calculado por essa equaçäo foi de 38,6 dias. Este crescimento de massa pancreática ocorreu devido ao aumento de volume em todos os compartimentos morfológicos, notadamente o dos ácinos e o das outras estruturas (estroma). A relativa estabilidade da densidade de volume dos vários compartimentos mostrou que durante este crescimento as relaçöes volumétricas säo mantidas. O volume do compartimento dos ácinos aumentou 756 por cento, no período total analisado. Este crescimento pode ser representado pela equaçäo Y = 204,1 + 4,7x (r= 0,92) e o tempo de duplicaçäo calculado para o período de 2 a 140 dias foi de 45,6 dias. Este aumento de volume do compartimento dos ácinos ocorreu por dois mecanismos de crescimento: a atividade proliferativa e o aumento de volume celular. O estudo da evoluçäo do número absoluto de células acinosas mostrou um aumento de 361 por cento, no período de 2 a 140 dias. A equaçäo obtida pela análise de regressäo para exprimir esse aumento foi Y = 110,1 + 1,6x (r=0,94) e o tempo de duplicaçäo calculado foi de 70,8 dias. Por outro lado, o volume celular médio das células acinosas aumentou 210 por cento, no mesmo período. A equaçäo linear obtida foi Y = 755,3 + 6,4x (r=0,86) e o tempo de duplicaçäo foi de 120,0 dias. Os dados mostraram que no período total de 2 a 140 dias, o aumento de volume do compartimento dos ácinos ocorreu com um predomínio de atividade proliferativa sobre aumento de volume celular