Printer Friendly

Morphology and ultrastructural development of renal system in bovine embryos with gestational age between 10 and 50 days/Morfologia e desenvolvimento ultraestrutural do sistema renal de embrioes bovinos com idade gestacional entre 10 e 50 dias.

INTRODUCAO

Existem poucas publicacoes envolvendo a descricao anatomica dos rins (CARVALHO et al., 2008), as quais sao pouco detalhadas e limitadas a textos classicos (SISSON, 1981; DYCE et al., 2004). Alem disso, publicacoes envolvendo a descricao ultraestrutural do desenvolvimento do sistema renal em bovinos sao inexistentes.

Estudos do desenvolvimento embrionario, especialmente em animais, sao de suma importancia para a compreencao da organogenesee das provaveis causas das mas-formacoes congenitas (USHIZAWA et al., 2004), alem de poderem gerar conhecimento para a utilizacao de orgaos oriundos de animais em modelos para terapias e tecnicas experimentais. MOINZADEH et al. (2005a, b) utilizaram rins bovinos como modelo para desenvolvimento de tecnicas urologicas e

CARVALHO et al. (2008) indicaram o uso de rins bovinos como modelo para nefrotectomia parcial laparoscopica.

A taxa de mortalidade embrionaria e fetal no terco inicial da gestacao de bovinos tornou-se uma das maiores causas de perdas economicas relacionadas a producao animal (REICHENBACH et al., 2003), sendo necessarios, desse modo, estudos que contemplem toda a organogenese durante esse periodo critico do desenvolvimento. Esses estudos visariam a encontrar a(s) causa(s) para tal mortandade. Diante dos fatos mencionados, o presente estudo teve como objetivo descrever a morfologia e o desenvolvimento ultraestrutural do sistema renal bovino durante o periodo embrionario compreendido entre o 10o e o 50o dia de gestacao.

MATERIAL E METODOS

Os procedimentos foram realizados no Laboratorio de Anatomia e Histologia da Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia (FMVZ) da Universidade de Sao Paulo, e a metodologia seguiu os criterios estabelecidos pela Comissao de Bioetica da Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia da Universidade de Sao Paulo (protocolo numero 1065/ 2007).

Coleta de material

Os uteros bovinos (Bos indicus e Bos taurus) foram coletados em frigorificos, nas cidades de Pocos de Caldas, Sao Paulo (MG), e Sao Jose dos Campos, Sao Paulo (SP). Foram coletados 50 embrioes em diferentes estagios de gestacao sendo 46 embrioes Bos indicus e 4 Bos taurus.

Estudos macroscopicos e grupos experimentais

Foram realizadas mensuracoes da distancia occipto-sacral, tomando como referencia a crista nucal e a ultima vertebra sacral, conforme a metodologia Crow-Rump (CR), preconizada por EVANS & SACK (1973) e NODEN & LAHUNTA (1990). Tal procedimento foi realizado com auxilio de um paquimetro digital e de lupa estereoscopica a fim de se estimar o periodo gestacional dos 50 embrioes. Os mesmos foram alocados em oito grupos, segundo a estimativa da idade gestacional. Os embrioes foram agrupados nos seguintes grupos: E14-15 (embrioes entre o 14 e o 15 dia de gestacao; CR de 3mm; n=6), E18-19 (CR de 8,3mm; n=6), E20-21 (CR de 9mm; n=7), E23-24 (CR de 9,5mm; n=6), E25-28 (CR de 10mm; n=6), E30-31 (CR de 16mm; n=6), E40-41 (CR de 23mm; n=7) e E45-46 (CR de 27mm; n=6). Os embrioes coletados foram fixados em solucao de Bouin (para microscopia optica) ou glutaraldeido 2,5% (para microscopia de transmissao).

Microscopia optica

A inclusao do embriao (posicao de decubito lateral) foi realizada em paraplast. Foram realizados cortes seriados dos embrioes com 5im de espessura. Coloracao com hematoxilina e eosina foi realizada para descrever a localizacao e as caracteristicas histologicas durante o desenvolvimento do pronefro, do mesonefro e do metanefro.

Microscopia eletronica de transmissao

Os embrioes foram previamente dissecados em lupa estereoscopica de modo a isolar a regiao na qual se encontrava o pronefro, o mesonefro e/ou o metanefro. As estruturas transitorias ou definitivas do sistema renal tiveram suas localizacoes identificadas primeiramente pela microscopia optica. Apos essa etapa, os sistemas renais foram dissecados e fixados em solucao de glutaraldeido 2,5%, lavados 3x em tampao fosfato de sodio a 0,1M, pH 7,4, durante 10min, e posfixados em tetroxido de osmio 1% por uma hora. A desidratacao foi realizada em solucao de alcool etilico crescente (50, 60, 70, 90, 95, 100%) e em oxido de propileno (100%). Por 12-16h, os fragmentos permaneceram sob rotacao em oxido de propileno e resina. A mistura foi substituida por resina durante 45h e colocada nos moldes. Os cortes ultrafinos de aproximadamente 60nm de espessura foram colhidos em telas de cobre e contrastados pela solucao de acetato de uranila 2% em agua destilada por 5min e pela solucao de citrato de chumbo 0,5% em agua destilada durante 10min. Nas imagens obtidas dos sistemas renais nos diferentes grupos gestacionais, foram analisadas principalmente as caracteristicas fenotipicas das celulas dos tubulos contorcidos, assim como suas organelas e suas juncoes intercelulares.

RESULTADOS E DISCUSSAO

Nao foi observada a presenca de pronefro nos grupos estudados. O rim mesonefrico cresceu em uma progressao craniocaudal nos embrioes bovinos desde o primeiro periodo estudado, ou seja, entre o 14o e o 15 dia do desenvolvimento embrionario (E14-15). O mesmo padrao e encontrado no rim mesonefrico humano (BROWDER et al., 1991).

Em E14-15 (CR: 3mm), os tubulos do mesonefro ocupavam posicao dorsal em relacao ao coracao e ao figado (Figura 1A). Esses tubulos eram dotados de um epitelio cubico simples e apresentavam aspecto retorcido (Figura 1B). Foi observada uma relacao entre esses tubulos e os vasos sanguineos ao seu redor, demonstrando atividade funcional da estrutura (Figura 1B).

Nos embrioes entre E18-19 (CR: 8,3mm), foram identificados tubulos mesonefricos definidos, formados por um epitelio cubico simples ou colunar baixo. Assim como os achados de DAVIES (1951) para carneiros, observou-se nesse periodo a presenca de um mesenquima frouxo e vascularizado (Figura 1C, D).

[FIGURA 1 OMITTED]

Entre E20-21 (CR: 9mm), o tubulo contorcido distal do mesonefro apresentou inumeras mitocondrias dispersas no citoplasma (Figura 2A, B). Na regiao basal da celula do tubulo mesonefrico, foram encontradas inumeras mitocondrias, envolvidas por interdigitacoes de membrana e alguns vacuolos citoplasmaticos (Figura 2B).

O inicio do desenvolvimento do rim metanefrico foi observado pela primeira vez em E23-24 (CR: 9,5mm). HAMMERMAN et al. (1992) afirmam que, em humanos, a formacao do metanefro ocorre na quinta semana de gestacao, em E12 em ratos e em E11 em camundongos.

As celulas dos tubulos mesonefricos nessa fase ja nao conservavam sua arquitetura organizada, e um inicio de degeneracao, principalmente em sua porcao cranial, foi observado com o aumento da idade embrionaria. Essa degeneracao craniocaudal tambem foi descrita por SADLER (2005) em embrioes humanos. Esses resultados coincidem com estudos de SAXEN (1987) em ratos e camundongos, em que a involucao dos mesonefros ocorreu simultaneamente a diferenciacao metanefrogenica.

Em E25-28 (CR: 10mm), o mesonefro estava localizado ventralmente ao longo de 12 vertebras. A porcao cranial do mesonefro estava proxima a borda do figado, e a porcao caudal junto ao metanefro. No mesonefro foi observado um aglomerado de celulas mesenquimais envolvidas por celulas sanguineas e cercadas pelos tubulos mesonefricos (Figura 3A, B). O metanefro, por sua vez, estava localizado caudal ao rim mesonefrico. Os tubulos mesonefricos possuiam lumen maior e mais irregular do que o observado nos outros estagios. Notou-se um aglomerado de celulas mesenquimais na porcao central do orgao (Figura 3A). Nessa fase, no metanefro, foi iniciada a formacao dos tubulos e um arranjo celular formando possivelmente os glomerulos foi encontrado. Os tubulos eram formados por celulas cuboides a colunares na direcao da area basal a apical. O epitelio dos tubulos mesonefricos perdeu o aspecto uniforme e as celulas cuboides e colunares passaram a apresentar borda apical irregular (Figura 3C, D).

[FIGURA 2 OMITTED]

Em E30-31 (CR: 16mm), foi observada uma continuidade no processo de modificacao morfologica das celulas dos tubulos mesonefricos. O arranjo tubular foi parcialmente perdido (Figura 4A, B). Foi verificado que o epitelio dos tubulos mesonefricos nessa fase apresentou microvilosidades (borda em escova) no polo apical e inumeras mitocondrias no polo basal, indicando intensa atividade de absorcao e transporte ionico (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2004; Figura 2C, D). Visto que essas sao caracteristicas primordiais para a reabsorcao de sais, pressupoe-se que, nessa fase do desenvolvimento, o rim estava em intensa atividade metabolica, contribuindo com a homeostasia do embriao (JUNQUEIRA & CARNEIRO, 2004). Em suinos, essas caracteristicas aparecem em E41 (TIEDEMANN, 1985).

[FIGURA 3 OMITTED]

[FIGURA 4 OMITTED]

Em E40-41 (CR:23mm), observou tubulos mesonefricos formados por celulas epiteliais cubicas contendo nucleo esferico e central, apresentando um nucleolo evidente e a cromatina formando granulos eletrodensos dispersos no nucleoplasma. A membrana plasmatica na porcao apical tinha contorno irregular. No citoplasma das celulas epiteliais, notou-se a presenca de inumeras mitocondrias. Junto as celulas epiteliais, foram observados vasos sanguineos contendo hemaceas no seu interior. As celulas mesenquimais proximas aos tubulos apresentavam nucleo contendo um ou dois nucleolos evidentes, e a cromatina estava dispersa e em forma de granulos (Figura 2E).

[FIGURA 5 OMITTED]

Ao analisarem-se as imagens de microscopia eletronica de transmissao, foi observada a ausencia da alca de Henle no rim mesonefrico, coincidindo com o relato de MARTINO & ZAMBONI (1966). Eles afirmaram que a alca de Henle esta ausente nos mesonefros de embrioes humanos, e estas dissimilaridades sao evolucoes claras da diferenca de funcionalidade dos mesonefros e metanefros.

Em E45-46 (CR: 27mm), o mesonefro apresentou-se menor em relacao as outras fases (Figura 5A, C). O metanefro apresentava um arranjo de tubulos bem definidos e sua arquitetura morfologica ja estava estabelecida (Figura 5B, D). A arquitetura celular do sistema tubular mesonefrico nesta fase nao estava mais preservada, apresentando celulas em processo de apoptose. O metanefro possuia unidades filtradoras (nefrons), com seus respectivos glomerulos, tubulos contorcidos proximais e distais e alca de Henle. O tubulo contorcido distal possuia um lumen maior do que o tubulo contorcido proximal. A alca de Henle possuia lumen largo e suas celulas eram achatadas (Figura 5C, D).

Nas celulas dos tubulos contorcidos distais dos embrioes em E45-46 foi observada a presenca de mitocondrias com a arquitetura desarranjada proximas ao nucleo na porcao apical, assim como juncoes celulares desmossomicas (Figura 2F). A presenca de desmossomos entre as celulas epiteliais indica adesao entre as mesmas, e as interdigitacoes laterais e basais mostram uma relacao intima entre as celulas tubulares. Essas interdigitacoes estao presentes em maior numero na porcao basal de celulas dos tubulos contorcidos proximais do rim mesonefrico. A lobacao superficial nesta idade fetal ainda nao e presente. Provavelmente esse evento ocorre num momento mais tardio da vida intrauterina. Nenhum dos embrioes estudados apresentou ma-formacao ou alteracao congenita do sistema renal.

CONCLUSAO

Pode-se concluir que, em bovinos: 1) O pronefro nao esta presente em embrioes entre E14-15 (CR: 3mm); 2) Em E14-15 (CR: 3mm), ha um mesonefro formado e aparentemente funcional; 3) O mesonefro dos embrioes nao possui uma forma glomerular tipica, e sim um aglomerado de celulas mesenquimais circundadas por vasos sanguineos ate seu desaparecimento; 4) As celulas dos tubulos mesonefricos em E20-21 estao em intimo contato umas com as outras, apresentando desmossomos e inumeras interdigitacoes, indicando a existencia de locais de comunicacao celular; 5) O rim definitivo comeca a se desenvolver em E23-24 (CR: 10mm); 6) A involucao dos mesonefros ocorre simultaneamente com a diferenciacao metanefrogenica em E23-24; 7) Nao ha formacao da alca de Henle no rim mesonefrico; 9) A lobacao externa do rim nao e observada ate o inicio da fase fetal em E45-46 (CR: 27mm).

COMITE DE ETICA E BIOSSEGURANCA

Este Projeto de Pesquisa foi aprovado pela Comissao de Bioetica da Faculdade de Medicina Veterinaria e Zootecnia da Universidade de Sao Paulo, sob responsabilidade da Prof. Dra. Maria Angelica Miglino.

Recebido para publicacao 08.10.08 Aprovado em 15.05.09

REFERENCIAS

BROWDER, L. W. et al. Developmental biology. 3.ed. Philadelphia: Saunders, 1991. 602p.

CARVALHO, F.S. et al. The bovine kidney as an experimental model in urology: external gross anatomy. Cells Tissues Organs, 2008 (In Press). Disponivel em: <http://content.karger.com/ produktedb/produkte.asp?typ=fulltext&file=000159370>. Acesso em: 14 mai. 2009. doi: 10.1159/000159370.

DAVIES, J. Nephric development in the sheep with reference to the problem of the ruminant pronephros. Journal of Anatomy, v.85, n.1, p.6-11, 1951. Disponivel em: <http://www.pubmedcentral.nih.gov/ pagerender.fcgi?artid=1273608&pageindex=1>. Acesso em: 14 mai. 2009.

DYCE, K. M. et al. Tratado de anatomia veterinaria. Rio de Janeiro, Elsevier, 2004. 840p.

EVANS, H.E.; SACK, W.O. Prenatal development of domestic and laboratory mammals: growth curves, external features and selected references. Anatomy, Histology and Embryology, v.2, p.11-45, 1973.

HAMMERMAN, M.R. et al. Growth factors and metanephrogenesis. American Journal of Physiology, v.262, p.523-532, 1992.

JUNQUEIRA, L.C.; CARNEIRO, J. Histologia basica. 10.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2004. 388p.

MARTINO, C.; ZAMBONI, L. A morphologic study of the mesonephros of the human embryo. Journal of Ultrastructure Research, v.16, p.399-427, 1966.

MOINZADEH, A. et al. Potassium-titanyl-phosphate laser laparoscopic partial nephrectomy without hilar clamping in the survival calf model. Journal of Urology, v.174, p.11101114, 2005a. Disponivel em: <http://www.jurology.com/article/ S0022-5347(01)68534-3/abstract>. Acesso em: 14 mai. 2009. doi:10.1097/01.ju.0000168620.36893.6c.

MOINZADEH, A. et al. Water jet assisted laparoscopic partial nephrectomy without hilar clamping in the calf model. Journal of Urology, v.174, p.317-321, 2005b.

NODEN, D.M.; DE LAHUNTA, A. Embriologia de los animales domesticos. Zaragoza, Espanha: Acribia, 1990. 399p. Disponivel em: <http://www.jurology.com/article/S00225347 (05)60122-X/abstract>. Acesso em: 14 mai. 2009. doi:10.1097/01.ju.0000161587.95033.c9.

REICHENBACH, H-D. et al. Morte embrionaria na TE: reducao atraves da melhor compreensao dos mecanismos da comunicacao materno-embrionaria? O embriao, n.17, p.3-6, 2003.

SADLER, T.W. Langman embriologia medica. 9.ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2005. 347p.

SAXEN, L. Organogenesis of the kidney. Cambridge: Cambridge University, 1987. 256p.

TIEDEMANN, K. The pig mesonephros. III. Distal tubule, collecting tubule, and Wolffian duct: SEM and TEM studies. Anatomy of Embryology, v.172, p.123-132, 1985.

SISSON, S. Aparelho urogenital do ruminante. In: GETTY, R. Anatomia dos animais domesticos. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1981. p.879-880.

USHIZAWA, K. et al. cDNA microarray analysis of bovine embryo gene expression profiles during the pre-implantation period. Reproductive Biology and Endocrinology, v.77, n.2, p.1-16, 2004. Disponivel em: <http://www.pubmedcentral.nih.gov/ articlerender.fcgi?tool=pubmed&pubmedid=15560851>. Acesso em: 14 mai. 2009. doi: 10.1186/1477-7827-2-77.

Daniela Gomes Cagnoto (I) Ricardo Romao Guerra (I) * Miryan Vila Alberto (I) Carlos Eduardo Ambrosio (I) Jose Manuel Santos (I) Maria Angelica Miglino (I)

(I) Departamento de Cirurgia, Setor de Anatomia dos Animais Domesticos e Silvestres, Universidade de Sao Paulo (USP), 05508-270, Sao Paulo, SP, Brasil. E-mail: rrguerra@usp.br. * Autor para correspondencia.
COPYRIGHT 2009 Universidade Federal de Santa Maria
No portion of this article can be reproduced without the express written permission from the copyright holder.
Copyright 2009 Gale, Cengage Learning. All rights reserved.

Article Details
Printer friendly Cite/link Email Feedback
Author:Cagnoto, Daniela Gomes; Guerra, Ricardo Romao; Alberto, Miryan Vila; Ambrosio, Carlos Eduardo; Santo
Publication:Ciencia Rural
Article Type:Report
Date:Oct 1, 2009
Words:2380
Previous Article:Effects of meloxicam administered by different routes to control experimental uveitis in dogs/Efeitos do meloxicam, aplicado por diferentes vias, no...
Next Article:Water supply offered by alternative substrates used in in vitro Pinus taeda L. germination/Subsidio hidrico fornecido por substratos alternativos...
Topics:

Terms of use | Privacy policy | Copyright © 2022 Farlex, Inc. | Feedback | For webmasters |