Marsupial morphology of reproduction: South America opossum male model

Morfologia do escroto, do testículo e das vias espermáticas de Metachirus nudicaudatus (Geoffroy, 1803), Didelphidae-Marsupialia

Resumo: Foram utilizadas as gônadas e vias espermáticas de cinco animais machos, adultos em fase reprodutiva, da espécie Metachirus nudicaudatus Geoffroy 1803, única espécie do gênero, para descrever a morfologia do escroto, do testículo e das vias espermáticas. O Metachirus possui escroto pré-peniano e que contém os testículos permanentemente. A pele escrotal é não pigmentada e com poucos pelos e glândulas. A lâmina parietal da túnica vaginal apresenta-se pouco pigmentada. Os testículos são ovais e ligados ao epidídimo através do pedículo testículo-epididimário. Eles são envolvidos, externamente, pela cápsula testicular e sustentados por um estroma de natureza conjuntiva. As células intersticiais são os elementos predominantes no abundante tecido intertubular. Os túbulos seminíferos são largos, enovelados e envolvidos por uma túnica própria fibroelástica, contendo células mióides. O epitélio seminífero é formado pelas células espermatogênicas e de Sertoli intercaladas. Os túbulos seminíferos convergem em direção à extremidade capitata do testículo, ficando revestidos por apenas células de sustentação, caracterizando uma região de transição entre túbulos seminíferos e túbulos retos, ocupada por uma estrutura tipo "válvula" que obstrui parcialmente o lume tubular. Os túbulos retos reúnem-se para formar um único dúctulo eferente, que percorre uma pequena extensão intratesticular, atravessa a albugínea e penetra no pedículo testículo-epididimário. A parte flexuosa do dúctulo eferente forma um lóbulo separado na parte medial do corpo do epidídimo. O epidídimo é envolvido pela cápsula epididimária e constituído pelo ducto epididimário, que se encontra bastante enovelado. O ducto epididimário é revestido por epitélio simples colunar pseudoestratificado apresentando células principais, basais, apicais e de "halo claro". As células principais são predominantes e apresentam características morfológicas e histoquímicas que diferem ao longo do ducto, possibilitando a caracterização de nove diferentes zonas epididimárias. É no lume da zona sete (início da cauda) que começa o pareamento de espermatozoides. Esse fenômeno coincide com alterações morfológicas bem evidentes e uma maior quantidade de mucossubstâncias neutras é secretada nessa zona.O ducto deferente apresenta-se dividido em três partes: justa-epididimária, funicular e abdominal, baseando nas variações histológicas e histoquímicas de seu epitélio e componentes envolventes. O ducto deferente não apresenta ampola e nem cruza o ureter antes de desembocar na uretra. O funículo espermático contém o ducto deferente, artéria e veias testiculares, vasos linfáticos, nervos e um desenvolvido músculo cremáster. Seus componentes apresentam modificações estruturais nas regiões proximal, média e distal, sendo notável a peculiar rede admirável.

Supercritical CO2 foaming of thermoplastic materials derived from maize: proof-of-concept use in mammalian cell culture applications

BACKGROUND

Foams are high porosity and low density materials. In nature, they are a common architecture. Some of their relevant technological applications include heat and sound insulation, lightweight materials, and tissue engineering scaffolds. Foams derived from natural polymers are particularly attractive for tissue culture due to their biodegradability and bio-compatibility. Here, the foaming potential of an extensive list of materials was assayed, including slabs elaborated from whole flour, the starch component only, or the protein fraction only of maize seeds.

METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS

We used supercritical CO2 to produce foams from thermoplasticized maize derived materials. Polyethylene-glycol, sorbitol/glycerol, or urea/formamide were used as plasticizers. We report expansion ratios, porosities, average pore sizes, pore morphologies, and pore size distributions for these materials. High porosity foams were obtained from zein thermoplasticized with polyethylene glycol, and from starch thermoplasticized with urea/formamide. Zein foams had a higher porosity than starch foams (88% and 85%, respectively) and a narrower and more evenly distributed pore size. Starch foams exhibited a wider span of pore sizes and a larger average pore size than zein (208.84 vs. 55.43 μm2, respectively). Proof-of-concept cell culture experiments confirmed that mouse fibroblasts (NIH 3T3) and two different prostate cancer cell lines (22RV1, DU145) attached to and proliferated on zein foams.

CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE

We conducted screening and proof-of-concept experiments on the fabrication of foams from cereal-based bioplastics. We propose that a key indicator of foamability is the strain at break of the materials to be foamed (as calculated from stress vs. strain rate curves). Zein foams exhibit attractive properties (average pore size, pore size distribution, and porosity) for cell culture applications; we were able to establish and sustain mammalian cell cultures on zein foams for extended time periods.

A relative shift in cloacal location repositions external genitalia in amniote evolution

The move of vertebrates to a terrestrial lifestyle required major adaptations in their locomotory apparatus and reproductive organs. While the fin-to-limb transition has received considerable attention, little is known about the developmental and evolutionary origins of external genitalia. Similarities in gene expression have been interpreted as a potential evolutionary link between the limb and genitals; however, no underlying developmental mechanism has been identified. We re-examined this question using micro-computed tomography, lineage tracing in three amniote clades, and RNA-sequencing-based transcriptional profiling. Here we show that the developmental origin of external genitalia has shifted through evolution, and in some taxa limbs and genitals share a common primordium. In squamates, the genitalia develop directly from the budding hindlimbs, or the remnants thereof, whereas in mice the genital tubercle originates from the ventral and tail bud mesenchyme. The recruitment of different cell populations for genital outgrowth follows a change in the relative position of the cloaca, the genitalia organizing centre. Ectopic grafting of the cloaca demonstrates the conserved ability of different mesenchymal cells to respond to these genitalia-inducing signals. Our results support a limb-like developmental origin of external genitalia as the ancestral condition. Moreover, they suggest that a change in the relative position of the cloacal signalling centre during evolution has led to an altered developmental route for external genitalia in mammals, while preserving parts of the ancestral limb molecular circuitry owing to a common evolutionary origin.

Estereologia das glândulas bulbouretrais do coelho (Oryctolagus cuniculus) e da cobaia (Cavia porcellus)

As glândulas bulbouretrais (GBU) no coelho (Oryctolagus cuniculus) e na cobaia (Cavia porcellus) desempenham um papel importante na fisiologia reprodutiva. No entanto, seus aspectos histológico e estereológico são escassos. Assim, o objetivo desta pesquisa foi comparar características estereológicas entre as GBU do coelho e da cobaia como um primeiro passo para a compreensão das variáveis morfométricas que participam nos processos reprodutivos. Foram utilizados 5 coelhos e 5 cobaias adultos machos, saudáveis, obtidos do Biotério da Universidade de La Frontera, Temuco, Chile. A região pélvica foi dissecada isolando-se a GBU de cada animal. Determinou-se o peso e o volume de cada glândula. Estas foram fixadas em formalina tamponada durante 24 horas e incluídas em paraplast. Cortes seriados de 4 μm de espessura foram corados com HE para análise estereológica. A média de células glandulares na GBU do coelho foi 19,50 x 10(5)mm³ (DP 2,35) e da cobaia 10,57 x 10(5)mm³ (DP 2,07) e a porcentagem média de tecido glandular foi de 25,52% (DP 2,20) e 17,20% (DP 3,33), respectivamente. Todos os parâmetros estereológicos comparados tiveram uma diferença estatisticamente significativa (p<0,0001). Estas diferenças poderiam ser explicadas porque há maior proximidade celular do epitélio secretor, menor diâmetro do lúmen dos ácinos e da relação núcleo citoplasma na GBU do coelho. Assim, os ácinos da GBU apresentam maior quantidade de células por mm³ do que na GBU do coelho. Estes parâmetros podem ser influenciados por fatores hormonais, etários, sazonais e ambientais, entre outros. Considerar as características morfológicas da GBU nesses animais poderia condicionar o êxito da reprodução por parte do macho.