PESQUISA VETERINÁRIA BRASILEIRA

Abstract in English:

Central nervous system (CNS) development researches are extremely important to the most common congenital disorders and organogenesis comprehension. However, few studies show the entire developmental process during the critical period. Present research can provide data to new researches related to normal development and abnormalities and changes that occur along the CNS organogenesis, especially nowadays with the need for preliminary studies in animal models, which could be used for experimental research on the influence of viruses, such as the influence of Zika virus on the development of the neural system and its correlation with microcephaly in human newborns. Then, present study describes CNS organogenesis in cattle according to microscopic and macroscopic aspects, identifying structures and correlating to gestational period. Fourteen embryos and nine bovine fetuses at different ages were collected and analyzed. All individuals were measured in order to detect the gestational period. Bovine embryo at 17 days age has its neural tube, cranial neuropore, caudal neuropore and somites developed. After 24 days of development, were observed in cranial part of neural tube five encephalic vesicles denominated: telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon and myelencephalon. In addition, the caudal part of neural tube was identified with the primitive spinal cord. The primordial CNS differentiation occurred from 90 to 110 days. The five encephalic vesicles, primordial spinal cord and the cavities: third ventricule, mesencephalic aqueduct, fourth ventricle and central canal in spinal cord were observed. With 90 days, the main structures were identified: (1) cerebral hemispheres, corpus callosum and fornix, of the telencephalon; (2) interthalamic adhesion, thalamus, hypothalamus and epythalamus (glandula pinealis), of the diencephalon; (3) cerebral peduncles and quadruplets bodies, of the mesencephalon; (4) pons and cerebellum, of the metencephalon; (5) medulla oblongata or bulb, of the myelencephalon; and (6) spinal cord, of the primitive spinal cord. After 110 days of gestation, the five encephalic vesicles and its structures were completely developed. It was noted the presence of the spinal cord with the cervicothoracic and lumbossacral intumescences. In summary, the results describes the formation of the neural tube from the neural plate of the ectoderm, the encephalic vesicles derived from the neural tube and subsequent structural and cavities subdivisions, thus representing the complete embryology of the central nervous system.

• Bovine central nervous system encephalon encephalic vesicles CNS ontogeny spinal cord

Abstract in Portuguese:

Os estudos que descrevem o desenvolvimento do sistema nervoso central (SNC) são de suma importância para compreensão da organogênese e identificação dos prováveis eventos que resultam em malformações congênitas. Estes dados podem subsidiar novas pesquisas relacionadas ao desenvolvimento normal, e interpretação de malformações e alterações que ocorrem ao longo da organogênese do SNC, considerando neste momento a necessidade de estudos preliminares em modelos animais, os quais poderiam ser utilizados para pesquisas experimentais sobre a influência de agentes infecciosos como o Zika vírus, no desenvolvimento do sistema nervoso e suas relações com a microcefalia em humanos recém-nascidos. O presente estudo teve como objetivo descrever os aspectos morfológicos macro e microscópicos da organogênese do SNC de bovinos, buscando correlacionar os achados morfológicos com a idade gestacional. Todos os animais foram mensurados para detectar o período gestacional. Foram coletados e analisados 14 embriões e nove fetos de bovinos de diferentes idades gestacionais. No embrião bovino a partir do décimo sétimo dia de gestação, encontra-se a formação do tubo neural, o neuroporo cranial e neuroporo caudal, e formação dos somitos. Após 24 dias de desenvolvimento, são observadas na parte cranial do tubo neural cinco vesículas encefálicas denominadas: telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo, metencéfalo e mielencéfalo; e na parte caudal do tubo neural, encontra-se a medula espinhal primitiva. Entre 90 a 110 dias de gestação, observa-se a total diferenciação das cinco vesículas do SNC. Com 90 dias, são identificas as principais estruturas: (1) do telencéfalo, os hemisférios cerebrais, corpo caloso e fórnix; (2) do diencéfalo, a aderência intertalâmica, tálamo, hipotálamo e epitálamo (glândula pineal); (3) do mesencéfalo, os pedúnculos cerebrais e os corpos quadrigêmios; (4) do metencéfalo, a ponte e o cerebelo; (5) do mielencéfalo, a medula oblonga (ou bulbo); e (6) da medula espinhal primitiva, a medula espinhal. Após 110 dias, as cinco vesículas encefálicas e as suas subdivisões se encontram completamente desenvolvidas. Notou-se a presença da medula espinhal com as intumescências cervicotorácica e lombossacral. Em resumo, os resultados demonstram a formação do tubo neural a partir da placa neural do ectoderma, as vesículas encefálicas provenientes do tubo neural e posteriormente as subdivisões das estruturas e das cavidades, que representam a completa embriologia do sistema nervoso central.

• Sistema nervoso central bovinos encéfalo medula espinhal ontogenia SNC vesículas encefálicas

Abstract in English:

ABSTRACT.- Catoia J., Bianchi P.K.F.C., Bruno C.E.M., Carniatto C.H.O., Leandro R.M., Poscai A.N., Lima A.R. & Kfoury Junior J.R. 2016. [Phenotyping of the indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO) positive lymphocytes in bovine placental cell culture.] Imunofenotipagem dos linfócitos positivos para indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) em cultura de células de placenta bovina. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(4):345-350. Departamento de Cirurgia, Setor de Anatomia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva 87, São Paulo, SP 05508 270, Brazil. E-mail: jrobertok@usp.br Pregnancy is a physiological state that requires immune adaptation in order to be successfully carried on. During this period, mother and fetus establish an immune tolerance status at the maternal fetal interface. Indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO) plays an important role in maternal-fetal tolerance by metabolizing tryptophan, impairs by several pathways, mainly T CD8 cells proliferation. Several cell types are present in the maternal fetal interface and several of them can express IDO. Leucocytes with Th1 produce a cytokine known as interferon &#947; that stimulates the expression of IDO in several cell types. Lymphocytes are divided into sub-populations according to their function and phenotype: T lymphocytes, B lymphocytes and natural killer cells (NK). Hormones also involved in this process where progesterone exerts decisive role on maternal immune response that may change gestational outcome and estrogen is essential for fetal maternal tolerance and maintenance of pregnancy. Therefore, the main objective of this study was to identify lymphocytes in the bovine placental cell culture that are sensitive to progesterone, estrogen and interferon &#947;, IDO expression in various gestational stages using flow cytometry. According to the results in the gestational period from 67.5 to 77.5 days with the addition of interferon &#947; expression IDO was slightly increased in TCD3 lymphocytes, CD4, and differently from the other T cells CD8 displayed an higher expression of the enzyme (4.48±2.12 to 8.65±4.91). In the period from 92.5 to 172. 5 days the CD4 lymphocytes, CD8 and TCD25 showed a significant decrease of IDO expression (p<0.05). At the final stages between 195 and 222, 5 days TCD3 lymphocytes, CD4 and BCD25 increased expression when subjected to interferon &#947; supplementation; however, CD8 T cells and NK cells showed no significant changes. Based on the results presented we can conclude that all cell types were able to express IDO by supplementation with interferon &#947;, and that T CD8 lymphocyte showed an highly significant increase of IDO expression, whereas estrogen increased the expression of IDO only in B lymphocytes (CD25), and progesterone decreased enzyme expression in T lymphocytes (CD3 and CD4) and in NK cells. These results suggest a regulatory mechanism of the immunological system by steroidal hormones during gestation, particularly by modulating IDO expression.

• Placenta indoleamine 2 3 dioxygenase lymphocytes indoleamina 2 3 dioxigenase. linfócitos

Abstract in Portuguese:

RESUMO.- Catoia J., Bianchi P.K.F.C., Bruno C.E.M., Carniatto C.H.O., Leandro R.M., Poscai A.N., Lima A.R. & Kfoury Junior J.R. 2016. [Phenotyping of the indoleamine 2,3 dioxygenase (IDO) positive lymphocytes in bovine placental cell culture.] Imunofenotipagem dos linfócitos positivos para indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) em cultura de células de placenta bovina. Pesquisa Veterinária Brasileira 36(4):345-350. Departamento de Cirurgia, Setor de Anatomia, Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Universidade de São Paulo, Av. Prof. Dr. Orlando Marques de Paiva 87, São Paulo, SP 05508 270, Brazil. E-mail: jrobertok@usp.br A gestação é um estado fisiológico que exige adaptações imunológicas para que transcorra normalmente. Nesse período a mãe e o feto apresentam uma relação imunológica, ou seja, a interface materno fetal. A enzima indoleamina 2,3 dioxigenase (IDO) desempenha um papel importante na tolerância materno fetal, por ser responsável pela metabolização do triptofano, impedindo por diversas vias a proliferação principalmente de linfócitos TCD8. Diversos tipos celulares estão presentes na interface materno fetal e vários deles podem expressar a IDO. Os leucócitos com perfil Th1 produzem uma citocina conhecida: o interferon &#947; que estimula a expressão da IDO em vários tipos celulares. Os linfócitos são divididos em subpopulações de acordo com sua função e fenótipo. Seus tipos incluem linfócitos T, linfócitos B e as células natural killer (NK). Hormônios também atuam nesse processo a progesterona que exerce função determinante sobre a resposta imunológica materna podendo alterar o prognóstico gestacional e o estrógeno essencial para a tolerância materno fetal e manutenção da prenhez. Dessa maneira este trabalho tem por objetivo principal identificar os linfócitos presentes na placenta bovina em cultivo que expressam IDO (linfócitos T, linfócitos B e células NK), frente a estimulação por progesterona, estrógeno e interferon &#947; nas diversas fases gestacionais utilizando a citometria de fluxo. Segundo os resultados no período de 67,5 a 77, 5 dias com a adição de interferon &#947; a expressão da enzima IDO aumentou discretamente nos linfócitos TCD3, TCD4, e diferente dos linfócitos T CD8 apresentaram uma elevada expressão da enzima (4,48 ± 2,12 – 8,65± 4,91). No período de 92,5 a 172, 5 dias os linfócitos TCD4, TCD8 e TCD25 apresentaram uma diminuição da IDO. No período final de 195 a 222,5 dias, os linfócitos TCD3, TCD4 e os BCD25 aumentaram a expressão da IDO quando submetidos ao interferon &#947;, no entanto, os linfócitos T CD8 e as células NK não apresentaram alterações significativas. Com base nos resultados apresentados pode-se concluir que todos os tipos celulares foram capazes de expressar a IDO mediante a suplementação com interferon &#947;, sendo que o linfócito T CD8 apresentou uma diferença bastante significativa quanto ao aumento da IDO, já o estrógeno elevou a expressão da IDO somente nos linfócitos B (CD25) e a progesterona diminuiu a expressão da enzima nos linfócitos T (CD3 e CD4) e nas células NK. Estes resultados sugerem um mecanismo de regulação do sistema imunológico desempenhado pelos hormônios esteroides presentes durante o processo gestacional, particularmente pela modulação da expressão da IDO.