Use of melatonin as an inhibitor of apoptotic process for cryopreservation of zebrafish (Danio rerio) embryos / Uso da melatonina como inibidor do processo apoptotico para a criopreservação de embriões de zebrafish (Danio rerio)

This study investigated the use of melatonin to arrest the effects of apoptosis in vitrified zebrafish (D. rerio) embryos. Dechorionated embryos at 22-24 somite-stage were divided (n = 60/treatment) into a non-vitrified (Control Group, 0 M melatonin) and vitrified treatments with 0 M (T1), 1 µM (T2) and 1 mM of melatonin (T3). For vitrified treatments, a solution methanol/propylene glycol based was used and the embryos stored in -196 °C for a week. After thaw, survival rate, scanning electron microscopy, expression of anti (bcl-2) and pro-apoptotic (bax/caspase-3) genes, reactive oxygen species (ROS) formation and DNA fragmentation analyses were performed. No live embryos were obtained from vitrified treatments, observing a rapid degeneration immediately after thawing, with the vitelline layer rupture and leakage of its content, followed by breakdown of epithelial cells and melanisation of the tissue. Regarding the apoptotic process, T3 had the highest relative gene expression, for the three genes (P < 0.05) furthermore, T2 had similar expression of pro-apoptotic genes to CG (P < 0.05). ROS formation revealed that CG presented lower percentage of embryo surface area affected (3.80 ± 0.40%) (P < 0.05), in contrast, no differences were found among the other groups. T1 was most significantly (P < 0.05) damaged by DNA fragmentation. The vitrified groups with melatonin had similar damage levels of CG (P > 0.05). The inclusion of 1 µM of melatonin in the vitrifying solution, countered the effects of apoptotic process in post-thaw embryos, suggesting its utility in cryopreserving fish embryos.

Este estudo investigou o uso da melatonina para conter os efeitos da apoptose em embriões vitrificados de zebrafish (D. rerio). Embriões descorionados no estágio de 22-24 somitos foram divididos (n = 60 / tratamento) em tratamento não vitrificado (Grupo Controle, melatonina 0 M) e tratamentos vitrificados com 0 M (T1), 1 µM (T2) e 1 mM de melatonina (T3). Para os tratamentos vitrificados, utilizou-se uma solução à base de metanol/propilenoglicol e os embriões foram armazenados em -196 °C por uma semana. Após o descongelamento, foram realizadas análises de taxa de sobrevivência, microscopia eletrônica de varredura, expressão dos genes anti (bcl-2) e pró-apoptóticos (bax/caspase-3), formação de espécies reativas de oxigênio (EROS) e análises de fragmentação de DNA. Não foram obtidos embriões vivos a partir dos tratamentos vitrificados, observando uma rápida degeneração imediatamente após o descongelamento, com ruptura da camada vitelina e vazamento de seu conteúdo, seguida de quebra das células epiteliais e melanização do tecido. Em relação ao processo apoptótico. T3 apresentou expressão gênica relativa alta para os três genes (P <0,05), além disso, T2 apresentou expressão semelhante as dos genes pró-apoptóticos de GC (P <0,05). A formação de EROS revelou que GC apresentou menor percentual de área de superfície embrionária afetada (3,80 ± 0,40%) (P <0,05), ao contrário, não foram encontradas diferenças entre os outros grupos. T1 foi mais significativamente (P <0,05) danificado pela fragmentação do DNA. Os grupos vitrificados com melatonina apresentaram níveis de dano semelhantes ao do GC (P> 0,05). A inclusão de 1 µM de melatonina na solução de vitrificação, contrariou os efeitos do processo apoptótico em embriões pós-descongelamento, sugerindo sua utilidade na criopreservação de embriões de peixes.

Modulação farmacológica da melatonina na resistência a drogas em neoplasia mamária canina / Modulación farmacológica de melatonina sobre la resistencia a drogas en la neoplasia mamaria canina / Pharmacological modulation of melatonin on drug resistance in canine mammary neoplasia

El cáncer mamario es una enfermedad de frecuente presentación en perras. Dentro de la masa tumoral, hay una subpoblación de células neoplásicas con características de troncalidad (CSCs), que forman estructuras esferoides que crecen libres de anclaje (esferas), y resisten quimioterapia, explicando en parte la recurrencia de algunos cánceres. Melatonina ha mostrado efectos antitumorales sobre células tumorales mamarias; sin embargo, sus efectos han sido poco estudiados en CSCs mamarias caninas. Células CF41.Mg y REM 134 se cultivaron bajo condiciones standard. Esferas derivadas de estas células se cultivaron en placas de ultra baja adherencia, en ausencia de suero fetal bovino y conteniendo diferentes factores de crecimiento. Esferas de ambas líneas celulares mostraron quimioresistencia. Melatonina indujo un efecto antiproliferativo solo en CSC-CF41.Mg, siendo este efecto de mayor magnitud que en células parentales no troncales, sin embargo, no indujo un efecto aditivo con doxorrubicina y mitoxantrona. La invasión celular se redujo en respuesta a concentraciones no citotóxicas de la hormona. Además, resultados preliminares muestran que melatonina no modula la expresión génica de MDR1, molécula clave en el fenómeno de resistencia a drogas. Estos resultados indican que melatonina modula la actividad proliferativa e invasiva de CSCs, efecto que es dependiente del tipo celular.(AU)

O câncer de mama é uma doença comum em cadelas. Dentro da massa tumoral existe uma subpopulação de células neoplásicas com características de tronco (CSCs), que formam estruturas esferóides que crescem livres de ancoragem (esferas) e resistem à quimioterapia, explicando em parte a recorrência de alguns cânceres. A melatonina mostrou efeitos antitumorais em células tumorais mamárias; entretanto, seus efeitos têm sido pouco estudados em CSCs mamárias caninas. As células CF41.Mg e REM 134 foram cultivadas sob condições padrão. Esferas derivadas dessas células foram cultivadas em placas de ultra baixa aderência, na ausência de soro fetal bovino e contendo diferentes fatores de crescimento. As pérolas de ambas as linhas celulares mostraram quimiorresistência. A melatonina induziu um efeito antiproliferativo apenas em CSC-CF41.Mg, sendo este efeito maior do que em células não-tronco parentais, no entanto, não induziu efeito aditivo com doxorrubicina e mitoxantrona. A invasão celular foi reduzida em resposta às concentrações não citotóxicas do hormônio. Além disso, resultados preliminares mostram que a melatonina não modula a expressão gênica de MDR1, uma molécula chave no fenômeno de resistência a drogas. Esses resultados indicam que a melatonina modula a atividade proliferativa e invasiva das CSCs, um efeito que é dependente do tipo celular.(AU)

Immunoexpression of vascular endothelial growth factor and B-cell lymphoma 2 in the uterine tissue of rats treated with melatonin in the estrus phase

Purpose: To investigate the effect of melatonin on uterine tissue in the ovariectomized rat model. Methods: Fourty Wistar albino rats were divided into four groups for histologic and immunohistochemical examination. The rats were first numbered randomly and then randomly divided into 4 equal groups: control (group 1), torsion (group 2), torsion+detorsion (group 3) and torsion+detorsion+melatonin (group 4) groups. In addition, four Wistar albino rats were used for western blot analysis in each group. And also, malondialdehyde (MDA) levels were measured biochemically in all rats. Results: The histopathological examination of the uterine tissue in rats ovarectomized showed a degeneration in uterine glands, dilation of blood vessels in the internal layer with a thrombosis and bleeding, abnormal nucleuses and vacuolated cytoplasm above and below the nucleus. In torsion group, the apoptotic cells increased in luminal epithelium and gland cells. In the melatonin group showed that the Bcl2 negative effect on the uterine epithelium and did not lead to apoptotic cells. Conclusion: The increase in vascular endothelial growth factor expression resulted in the rearrangement of endothelial cell growth and the induction of angiogenesis.(AU)

Effect of melatonin on antioxidant capacity, inflammation and apoptotic cell death in lung tissue of diabetic rats

Purpose: To investigate the effects of melatonin on antioxidant capacity, inflammation and apoptotic cell death (through expression of cleaved-caspase 3) in lung tissue samples of diabetic rats. Methods: Thirty male Sprague-Dawley rats were randomly divided into three groups. Group 1 (control group) was made up of healthy rats. Group 2 (diabetes group) received streptozotocin at a dose of 50 mg/kg/day for 5 days.Group 3 (diabetes plus melatonin group) received streptozotocin at a dose of 50 mg/kg/day for 5 days and then they received melatonin at a dose of 20 mg/kg/day between 28th and 35th days of the study. Results: Tissue MDA and MPO levels were found to be significantly higher in diabetes group compared to control group (p< 0.05) whilst administration of melatonin was found to significantly lower this increase down to normal levels (p <0.05). Bronchus associated lymphoid tissue (BALT) was more severe in diabetics whereas administration of melatonin alleviated this hyperplasia. Cleaved caspase 3 activity was severe in hyperplastic BALT in diabetic rats however in lowered down to moderate level when melatonin was administered. Conclusion: The melatonin caused an increase in antioxidant capacity and decreased the expression of cleaved-caspase 3.(AU)