Endothelin system in intestinal villi: A possible role of endothelin-2/vasoactive intestinal contractor in the maintenance of intestinal architecture

The endothelin system consists of three ligands (ET-1, ET-2 and ET-3) and at least two receptors (ETA and ETB). In mice ET-2 counterpart is a peptide originally called " vasoactive intestinal contractor" (VIC) for this reason, this peptide is frequently named ET-2/VIC. In intestinal villi, fibroblasts-like cells express endothelin's receptors and response to ET-1 and ET-3 peptides, changing their cellular shape. Several functions have been attributed to these peptides in the " architecture" maintenance of intestinal villi acting over sub-epithelial fibroblasts. Despite this, ET-2/VIC has not been analyzed in depth. In this work we show the intestine gene expression and immunolocalization of ET-1, ET-2 and the ETA and ETB receptors from duodenum to rectus and in the villus-crypt axis in mice, allowing a complete analysis of their functions. While ET-1 is expressed uniformly, ET-2 had a particular distribution, being higher at the bottom of the villi of duodenum, ileum and jejunum and reverting this pattern in the crypts of colon and rectus, where the higher expression was at the top. We postulated that ET-2 would act in a cooperative manner with ET-1, giving to the villus the straight enough to withstand mechanical stress.Fil: Bianchi, Mariana. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Adur, Javier Fernando. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Takizawa, Satoshi. Institute for Biological Resources and Functions; JapónFil: Saida, Kaname. Soka University; Japón. Institute for Biological Resources and Functions; JapónFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; Argentin

Colon adenocarcinoma diagnosis in human samples by multicontrast nonlinear optical microscopy of hematoxylin and eosin stained histological sections

Combined multimodal nonlinear optical (NLO) microscopies were used to detect and quantify morphological changes associated with stroma and epithelial transformation in colon cancer. Our findings provide complementary information about tissue microstructure, displaying distinctive patterns between normal and malignant human colon. Additionally, we have demonstrated the usefulness of using fixed tissues for the disease diagnostic and prognostic. The present work provides a framework for using NLO techniques as a clinical diagnostic tool for human colon cancer. NLO metrics could be applied to other disorders, which are characterized by abnormal cell proliferation and collagen assembly.Fil: Adur, Javier Fernando. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentina. National Institute of Science and Technology on Photonics Applied to Cell Biology; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Bianchi, Mariana. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Pelegati, Vitor B.. National Institute of Science and Technology on Photonics Applied to Cell Biology; BrasilFil: Viale, Silvia. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Izaguirre, María Fernanda. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Carvalho, Hernandes Faustino. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Cesar, Carlos L.. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentin

Quantification of Collagen Fiber Orientation and Organization by Singular Value Decomposition

Second-harmonic generation microscopy is a new imaging tool that allows analyzing non-centrosymmetric structures, such as collagen. This method can be used to detect structural organization of human ovarian extracellular matrix. Collagen remodeling can be used as early indicator of disease states, such as tumor development and invasiveness. Scoring structural characteristics like main collagen orientation and organization do allow differentiating between healthy and cancerous tissue. In this report, it is proposed a new method to calculate the main orientation angle as well as the degree of collagen fibers organization. The algorithm is based on the analysis of image Fourier transform modulus, characterizing spectral distribution by using singular value decomposition. The preliminary results obtained in this work demonstrate that the method allows to discriminate healthy from cancerous tissue.Fil: Zeitoune, Angel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Erbes, Luciana Ariadna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Adur, Javier Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentin

Proteínas con repeticiones arm en Arabidopsis thaliana: su papel biológico putativo en la interacción polen-estigma

La súperfamilia de proteínas con repeticiones armadillo / β-catenina poseen repeticiones armadillo en tándem (arm) y se ha postulado que desempeñan diferentes funciones tales como el desarrollo de las plantas, la morfogénesis, la defensa, la muerte celular y la transducción de señales a través de la señalización hormonal. En la base de datos disponible en web para Arabidopsis (tair), se encontraron 113 loci estrechamente relacionados con familia de las proteínas con repeticiones armadillo / β-catenina. Este amplio grupo de proteínas se estudió en los tejidos florales por Western blot utilizando anticuerpos dirigidos contra la región más conservada de la súperfamilia de las proteínas arm. Las secuencias de aminoácidos obtenidos en tair fueron alineadas y el árbol filogenético resultante permitió inferir sus relaciones evolutivas. El principal hallazgo fue la gran similitud entre el producto del gen de At5g01830 (pub16) (A. thaliana) y arc1 (Brassica napus). Con el fin de hallar una posible función para pub16 se llevaron a cabo ensayos biológicos de estrés utilizando tratamientos hormonales y solución salina. La expresión génica mediante rt-pcr mostró que algunas de las proteínas de súperfamilia arm se expresan tanto en condiciones de estrés salino como hormonal. En este estudio se reveló que, sólo en presencia de giberelinas (ga3), se hizo evidente la expresión de ARNm-At5g01830. Para verificar morfológicamente el creciente número de granos de polen germinados en flores tratadas con GA3, se empleó el test de microscopía de epifluorescencia. Estos resultados sugieren que pub16 participaría en la vía de señalización mediada por ga3 favoreciendo la autopolinización

Development of a segmentation method for crypts of Lieberkühn detection using autofluorescence colon images

A nivel mundial, el cáncer colorrectal es una de las enfermedades con mayor impacto, cuyo pronóstico se relaciona con una detección temprana y posterior tratamiento. El procesamiento de imágenes de autofluorescencia provenientes de muestras de tejido de colon permite detectar y segmentar las aperturas de las criptas de Lieberkühn. El procedimiento se lleva a cabo utilizando información proveniente de fluoróforos endógenos. La segmentación es esencial para la cuantificación automática del tipo y distribución de las aperturas de las criptas presentes en cada tejido, en relación a los patrones establecidos por Kudo. La etapa de la patología es estimada en base a dichos patrones. Por lo tanto, se diseñó un método para segmentar las aperturas de las criptas a partir de imágenes de tejido de colon, las cuales fueron obtenidas a través de microscopía de autofluorescencia de campo amplio.Colorectal cancer is one of the diseases with the greatest impact worldwide. It is very well known that the pathology prognosis is linked to an early detection and subsequent treatment. The processing of colon autofluorescence images allows the detection and segmentation of the pits from the crypts of Lieberkühn. The procedure is done by using information coming from endogenous fluorophores. The segmentation is essential to automatically quantify the type and distribution of the pits in each tissue according the patterns established by Kudo. Based on that pattern, the pathology is staged. Therefore, a method was designed to segment the pits from colon tissue images obtained by widefield autofluorescence microscopy.Fil: Erbes, Luciana Ariadna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Zeitoune, Angel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Bianchi, Mariana. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Ruff, Silvana. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Adur, Javier Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentin

Modelos experimentales de anuros para estudiar los efectos de piretroides.

Los ecosistemas acuáticos están cada vez más expuestos a numerosos contaminantes ambientales, como los agroquímicos. En los últimos años se ha observado que los tests de toxicidad sólo evalúan los efectos a corto plazo (mortalidad) y no son suficientes para evaluar los riesgos de los ecosistemas. Por esta razón, son muy importantes las evaluaciones a largo plazo, ya que permiten estimar la incidencia de estos cambios sobre la biodiversidad y la salud humana. En el presente artículo evaluamos estadísticamente, bajo condiciones de laboratorio, el efecto agudo (mortalidad – supervivencia), las dosis subcrónicas (tasa de crecimiento y desarrollo) y las alteraciones a nivel subcelular e histológico, producidos por el pesticida cipermetrina. Los bioensayos de toxicidad fueron realizados con embriones y larvas de estadios críticos de dos especies regionales de anuros: Physalaemus biligonigerus y Bufo arenarum. Estas especies fueron elegidas debido a su sensibilidad a los biocidas y a su importancia ecológica. Adicionalmente, se realizó un análisis morfológico de los órganos target por microscopía óptica y electrónica, para evaluar el desarrollo de mecanismos adaptativos a las nuevas condiciones desfavorables. Se realizaron en forma complementaria estudios de in situ TUNEL y morfometría.Fil: Izaguirre, María Fernanda. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; ArgentinaFil: Marín, L.. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; ArgentinaFil: Vergara, M. N.;. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; ArgentinaFil: Lajmanovich, Rafael Carlos. Instituto Nacional de Limnología (inali-conicet),; ArgentinaFil: Peltzer, Paola. Instituto Nacional de Limnología (inali-conicet),; ArgentinaFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería. Departamento de Biología. Laboratorio de Microscopía; Argentin

Epithelial Ovarian Cancer Diagnosis of SecondHarmonic Generation Images: A Semiautomatic Collagen Fibers Quantification Protocol

A vast number of human pathologic conditions are directly or indirectly related to tissular collagen structure remodeling. The nonlinear optical microscopy second-harmonic generation has become a powerful tool for imaging biological tissues with anisotropic hyperpolarized structures, such as collagen. During the past years, several quantification methods to analyze and evaluate these images have been developed. However, automated or semiautomated solutions are necessary to ensure objectivity and reproducibility of such analysis. This work describes automation and improvement methods for calculating the anisotropy (using fast Fourier transform analysis and the gray-level co-occurrence matrix). These were applied to analyze biopsy samples of human ovarian epithelial cancer at different stages of malignancy (mucinous, serous, mixed, and endometrial subtypes). The semiautomation procedure enabled us to design a diagnostic protocol that recognizes between healthy and pathologic tissues, as well as between different tumor types.Fil: Zeitoune, Angel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Luna, Johana S. J.. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sanchez Salas, Kynthia. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Erbes, Luciana Ariadna. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; ArgentinaFil: Cesar, Carlos L.. Universidade Federal do Ceará; Brasil. National Institute of Science and Technology on Photonics Applied to Cell Biology; BrasilFil: Andrade, Liliana A. L. A.. Universidade Estadual de Campinas; BrasilFil: Carvahlo, Hernades F.. Universidade Estadual de Campinas; Brasil. National Institute of Science and Technology on Photonics Applied to Cell Biology; BrasilFil: Bottcher Luiz, Fátima. Universidade Estadual de Campinas; Brasil. National Institute of Science and Technology on Photonics Applied to Cell Biology; BrasilFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Adur, Javier Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos. Universidad Nacional de Entre Ríos. Centro de Investigaciones y Transferencia de Entre Ríos; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos. Facultad de Ingeniería; Argentin

PID 6088 Estudio de la influencia de las hormonas tiroideas en el control de los sistemas de adhesión cadherinas-cateninas durante el desarrollo de vertebrados

El desarrollo de organismos pluricelulares depende en gran medida del establecimiento y mantenimiento de contactos adhesivos fuertes, pero a la vez dinámicos para posibilitar el remodelamiento tisular frente a señales específicas, tanto durante el desarrollo como en el estado adulto. Interesados en evaluar mecanismos de control hormonal de estos contactos, estudiamos si las hormonas tiroideas eran capaces de controlar el desarrollo animal a través de la regulación de la expresión de moléculas de adhesión celular (CAMs), las cuales influencian la adhesión celular y la morfología celular y tisular. Para ello, en una primera etapa, se implementaron bioensayos de bloqueo e inducción de la metamorfosis de Rhinella arenarum y se analizó por inmunohistoquímica cuantitativa el patrón de expresión de las CAMs cadherina E, b- y a-catenina en el intestino anterior o estómago larval de esta especie. En una segunda etapa se utilizaron técnicas de inmunofluorescencia y microscopia de desconvolución digital tridimensional cuantitativa para analizar la influencia de los niveles de fosforilación de las proteínas de los complejos de unión cadherina-catenina in vivo. En una tercera etapa, se analizaron los niveles de expresión de los ARNm de cadherina E y β-catenina y de sus proteínas para correlacionar los estudios morfométricos realizados con estudios moleculares, empleando retrotranscripción y amplificación de ADNcopia (ADNc) por reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR) y western blotting, para, respectivamente. Para ello, se realizaron análisis bioinformáticos de las secuencias y estructuras de las moléculas bajo estudio. Los resultados obtenidos permiten postular por primera vez en forma cuantitativa, un control positivo espacial y temporal de cadherina E, b- y a-catenina por la hormona T3 durante el desarrollo metamórfico del estómago larval de Rhinella arenarum. La alteración de los niveles de fosforilación de las proteínas de los complejos de unión cadherina E-β-catenina, produce una drástica pérdida de estas moléculas en los contactos célula-célula y el incremento citoplasmático y nuclear de β-catenina en las células epidérmicas, sugiriendo la activación de la ruta de señalización nuclear mediada por β-catenina. Sorprendentemente, no se detectan cambios en la forma celular o en la arquitectura de la piel, sugiriendo que la cadherina E epidérmica estaría involucrada en la señalización celular más que en el mantenimiento de los contactos intercelulares durante el mantenimiento de la arquitectura epitelial in vivo. Finalmente, se aislaron, secuenciaron y caracterizaron filogenéticamente secuencias de nucleótidos de cadherina E y de b-catenina de Rhinella arenarum, que resultaron estar altamente conservadas rentre 8 especies de vertebrados.

Cypermethrin induction of DNA damage and oxidative stress in zebrafish gill cells

Cypermethrin (CYP) is a synthetic pyrethroid insecticide, used to control pests in domestic, industrial and agricultural environments. According to recent reports, it is one of the most common contaminants in freshwater aquatic systems. The aim of this study was to evaluate its potential genotoxic effect and the activation of the superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) systems of adult zebrafish gill cells after in vivo exposure. The comet assay (CA) demonstrated that gill cells are sensitive to DNA damage after in vitro exposure to hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), showing a dose-dependent response. We also found an increase in DNA damage of gill cells following a dose- and time-dependent treatment with CYP. Moreover, it was verified that SOD and CAT activities significantly increased after exposure to 0.6 µg/L CYP, both during six and nine days. The same treatment caused a significant up-regulation of the mRNA levels of Mn-sod and cat genes. These data indicate that CYP causes gill cell´s DNA damage and oxidative stress, modifying the activities of the enzymes responsible for maintaining ROS balance, as well as in their corresponding gene expression levels.Fil: Paravani, Enrique Valentin. Universidad Nacional de Entre Ríos; ArgentinaFil: Simoniello, Maria Fernanda. Universidad Nacional del Litoral; ArgentinaFil: Poletta, Gisela Laura. Universidad Nacional del Litoral; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Casco, Victor Hugo. Ibb-conicet-uner; Argentina. Universidad Nacional de Entre Ríos; Argentin

Three-dimensional morphological characterization of colorectal pits from label-free microscopy images

The prognosis of colorectal cancer (CRC), one of the most prevalent pathologies worldwide, is linked to early detection. Kudo's pit pattern classification states morphological pit patterns of the Lieberkühn crypts by analyzing the superficial mucosa, predicting the histology of colorectal lesions. Its use as a highly accurate two-dimensional diagnostic criterion has increased, mostly involving expert endoscopists’ judgment. The processing of autofluorescence images could allow the diagnostic, bypassing staining techniques and decreasing the biopsies, resources and times involved in the inspection. That criterion could be extended by data of the pit three-dimensional (3D) morphology. Thus, this work was aimed at obtaining 3D morphological information by quantifying geometrical and shape descriptors through software processing and analysis of widefield autofluorescence microscopy image stacks acquired by fresh colon tissue samples from a murine model of CRC. Statistical analyses included pits from control mice and from the second (2nd), fourth (4th), and eighth (8th) weeks of treatment. Statistically significant differences were found for almost all parameters between the pits from control and from the 4th treated week, stating that the major morphological changes begin after the 2nd week. In particular, pits from control or initial treatment time points were more tubular, straighter and less rough than the ones from later treatment points. Therefore, they may be more associated to normal or non-neoplastic crypt lumens than linked to adenomas or even cancer crypts. These preliminary outcomes could be considered an advance in 3D pit morphology characterization.Fil: Erbes, Luciana Ariadna. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; ArgentinaFil: Izaguirre, María Fernanda. Universidad Nacional de Entre Ríos; ArgentinaFil: Casco, Victor Hugo. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; ArgentinaFil: Adur, Javier Fernando. Universidad Nacional de Entre Ríos. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Investigación y Desarrollo en Bioingeniería y Bioinformática; Argentin