Microscopic sperm head damage and abnormalities as heat stress indicators in Australian Merino rams (Ovis aries) in Northern Patagonia, Argentina / Danos e anormalidades microscópicas das cabeças espermáticas como indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano (Ovis aries) da Patagônia Norte, Argentina

In Northern Patagonia, the mating season starts on March 15th, when rams are submitted to summer temperatures. Exposure of rams to heat stress increases the prevalence of microscopic damage to spermatozoa, morphological abnormalities, and reductions in fertility. This study assesses the adaptive capabilities of six unshorn and six shorn Australian Merino rams, half of which were treated in a heat chamber for eight hours for five days, gradually reaching a temperature of up to 40 °C. Microscopic damage, abnormalities and ultramicroscopic alterations of the plasma membrane and the acrosome of sperm head were analysed. There were significant differences in the percentage of tailless spermatozoa and proximal cytoplasmic droplets between post-treatment periods. Temperature primarily affected the shorn rams and the sperm heads during spermiogenesis. Submicroscopic alterations were observed when the plasma membrane was present in the anterior segment. These alterations can be intact, waved, or dilated. When the plasma membrane was absent, the acrosome might be intact, dilated, and waved. In addition, the outer acrosomal membrane may completely lose its contents or have a nude nucleus. The plasma membrane assumes a waved shape as a result of the effect of temperature on the epididymis. According to this study, the tailless head, proximal cytoplasmic droplets, and the ultramicroscopic categories studied were robust indicators of semen heat stress. After ten weeks, the sperm head recovered its normal shape. Unshorn rams are better adapted to summer heat stress than shorn ones. Microscopy and transmission electron microscopy alterations have been shown to be excellent indicators of thermal stress in Australian Merino rams and may be useful tools to help sheep farmers choose when to begin the mating season, which will vary depending on the environmental conditions of the summer.(AU)

Na Patagônia Norte, os ovinos têm sua estação de acasalamento iniciada em 15 de março, portanto, ficam sujeitos às temperaturas do verão. A exposição de carneiros a estresse térmico aumenta a prevalência de danos microscópicos e anomalias morfológicas nos espermatozoides, que implica uma redução na fertilidade. Este trabalho avaliou a capacidade adaptativa de carneiros Merino Australiano com lã (N = 6) e tosquiados (N = 6): metade ficou ao ar livre e outra metade foi mantida em uma câmara climática por oito horas, durante cinco dias, chegando gradualmente a uma temperatura máxima de 40 °C. Foram analisados danos microscópicos, anormalidades e alterações ultramicroscópicas da membrana plasmática e do acrossoma da cabeça dos espermatozoides. Os resultados microscópicos confirmaram a existência de diferença significativa na porcentagem de espermatozoides sem cauda e com gota citoplasmática proximal, entre os ejaculados pós-tratamento. A temperatura afetou os carneiros tosquiados, principalmente a cabeça de seus espermatozoides, durante a espermatogênese. Alterações submicroscópicas foram observados na membrana plasmática quando ela estava presente no segmento anterior: quando não intacta, ficava ondulada ou dilatada. Quando a membrana plasmática estava ausente, o acrossoma podia se apresentar ondulado ou dilatado. Além disso, sob efeito do calor, a membrana acrossomal externa pode perder completamente seu conteúdo ou apresentar núcleo desnudo. A membrana plasmática assume uma forma ondulada pelo efeito da temperatura no epidídimo. Depois de dez semanas, a cabeça dos espermatozoides recuperou sua forma normal. Como demonstrado neste estudo, a cabeça sem cauda, as gotas citoplasmáticas proximais e as categorias ultramicroscópicas estudadas são indicadores do efeito do estresse térmico no sêmen, e os carneiros com maior cobertura de lã se adaptam melhor ao estresse por calor. Alterações de microscopia e de microscopia eletrônica de transmissão têm se mostrado excelentes indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano e podem ser ferramentas úteis para ajudar criadores de ovelhas a escolher quando começar a época de acasalamento, o que irá variar de acordo com as condições ambientais do verão.(AU)

Microscopic sperm head damage and abnormalities as heat stress indicators in Australian Merino rams (Ovis aries) in Northern Patagonia, Argentina / Danos e anormalidades microscópicas das cabeças espermáticas como indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano (Ovis aries) da Patagônia Norte, Argentina

In Northern Patagonia, the mating season starts on March 15th, when rams are submitted to summer temperatures. Exposure of rams to heat stress increases the prevalence of microscopic damage to spermatozoa, morphological abnormalities, and reductions in fertility. This study assesses the adaptive capabilities of six unshorn and six shorn Australian Merino rams, half of which were treated in a heat chamber for eight hours for five days, gradually reaching a temperature of up to 40 °C. Microscopic damage, abnormalities and ultramicroscopic alterations of the plasma membrane and the acrosome of sperm head were analysed. There were significant differences in the percentage of tailless spermatozoa and proximal cytoplasmic droplets between post-treatment periods. Temperature primarily affected the shorn rams and the sperm heads during spermiogenesis. Submicroscopic alterations were observed when the plasma membrane was present in the anterior segment. These alterations can be intact, waved, or dilated. When the plasma membrane was absent, the acrosome might be intact, dilated, and waved. In addition, the outer acrosomal membrane may completely lose its contents or have a nude nucleus. The plasma membrane assumes a waved shape as a result of the effect of temperature on the epididymis. According to this study, the tailless head, proximal cytoplasmic droplets, and the ultramicroscopic categories studied were robust indicators of semen heat stress. After ten weeks, the sperm head recovered its normal shape. Unshorn rams are better adapted to summer heat stress than shorn ones. Microscopy and transmission electron microscopy alterations have been shown to be excellent indicators of thermal stress in Australian Merino rams and may be useful tools to help sheep farmers choose when to begin the mating season, which will vary depending on the environmental conditions of the summer.(AU)

Na Patagônia Norte, os ovinos têm sua estação de acasalamento iniciada em 15 de março, portanto, ficam sujeitos às temperaturas do verão. A exposição de carneiros a estresse térmico aumenta a prevalência de danos microscópicos e anomalias morfológicas nos espermatozoides, que implica uma redução na fertilidade. Este trabalho avaliou a capacidade adaptativa de carneiros Merino Australiano com lã (N = 6) e tosquiados (N = 6): metade ficou ao ar livre e outra metade foi mantida em uma câmara climática por oito horas, durante cinco dias, chegando gradualmente a uma temperatura máxima de 40 °C. Foram analisados danos microscópicos, anormalidades e alterações ultramicroscópicas da membrana plasmática e do acrossoma da cabeça dos espermatozoides. Os resultados microscópicos confirmaram a existência de diferença significativa na porcentagem de espermatozoides sem cauda e com gota citoplasmática proximal, entre os ejaculados pós-tratamento. A temperatura afetou os carneiros tosquiados, principalmente a cabeça de seus espermatozoides, durante a espermatogênese. Alterações submicroscópicas foram observados na membrana plasmática quando ela estava presente no segmento anterior: quando não intacta, ficava ondulada ou dilatada. Quando a membrana plasmática estava ausente, o acrossoma podia se apresentar ondulado ou dilatado. Além disso, sob efeito do calor, a membrana acrossomal externa pode perder completamente seu conteúdo ou apresentar núcleo desnudo. A membrana plasmática assume uma forma ondulada pelo efeito da temperatura no epidídimo. Depois de dez semanas, a cabeça dos espermatozoides recuperou sua forma normal. Como demonstrado neste estudo, a cabeça sem cauda, as gotas citoplasmáticas proximais e as categorias ultramicroscópicas estudadas são indicadores do efeito do estresse térmico no sêmen, e os carneiros com maior cobertura de lã se adaptam melhor ao estresse por calor. Alterações de microscopia e de microscopia eletrônica de transmissão têm se mostrado excelentes indicadores de estresse por calor em carneiros Merino Australiano e podem ser ferramentas úteis para ajudar criadores de ovelhas a escolher quando começar a época de acasalamento, o que irá variar de acordo com as condições ambientais do verão.(AU)

Antibacterial activity of alfa-terpineol may induce morphostructural alterations in Escherichia coli

The antibacterial effect of α-terpineol from Cinnamomum longepaniculatum (Gamble) N. Chao leaf essential oils were studied with special reference to the mechanism of inhibiting the standard strain of Escherichia coli (CMCC (B) 44102) growth at ultrastructural level. Minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) and time-kill curves of α-terpineol were determined; Escherichia coli was treated with α-terpineol and observed under a transmission electron microscope. The MIC and MBC values of α-terpineol were all 0.78 µL/mL, and time-kill curves showed the concentration-dependent. Under the transmission electron microscopy (TEM), Escherichia coli exposed to MIC levels of α-terpineol exhibited decreased cell size and irregular cell shape, cell wall and cell membrane were ruptured, nucleus cytoplasm was reduced and nuclear area gathered aside. Results suggest that α-terpineol has excellent antibacterial activity and could induce morphological changes of Escherichia coli.

Desenvolvimento Embrionário em Ratas (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769) Tratadas com Óleo Essencial de Rosmarinus Officinalis Linn / Embryonic development in rats (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769) treated with essential oil of Rosmarinus Officinalis Linn

O óleo essencial de Rosmarinus officinalis é utilizado em perfumes e cosméticos, na indústria alimentícia e em medicamentos, apresentando também atividade antimicrobiana. Há informações de que o óleo essencial poderia estar envolvido com alterações de membrana celular e que outros extratos de R. officinalis poderiam interferir com síntese/secreção de hormônios esteroidianos, concentração de glicose e proliferação de células endoteliais, processos que poderiam alterar o desenvolvimento embrio-fetal, o que levou a se planejar o presente trabalho com o objetivo de verificar o desenvolvimento fetal em ratas tratadas com R. officinalis. Ratas Wistar do Biotério do Centro de Biologia da Reprodução foram inseminadas por machos de fertilidade comprovada e distribuídas aleatoriamente em grupos controle e tratados 1, 2 e 3 (T1, T2 e T3) que receberam, respectivamente: 242 mg/ kg; 484 mg/ kg e 968 mg/ kg de óleo essencial de R. officinalis. Os animais foram tratados do 80 ao 150 dia pós-coito e submetidos a eutanásia por excesso de anestesia no 210 dia. Variáveis observadas: indícios clínicos, hematológicos e bioquímicos de toxicidade materna e parâmetros reprodutivos, peso corporal e de órgãos maternos e fetais. Não foram observadas diferenças significativas nas variáveis maternas analisadas, havendo apenas aumento da concentração de uréia que não foi esclarecido. O peso corporal e o de cérebro dos fetos foram menores em T3 com relação ao grupo controle. Conclui-se que o óleo essencial de Rosmarinus officinalis, no desenho experimental usado, causou diminuição do peso corporal e do cérebro fetais, possivelmente devido a alterações metabólicas maternas.(AU)

Essential oils from Rosmarinus officinalis are used for flavor and fragrance in the perfume, pharmaceutical, cosmetic and food industries and presents antimicrobial activities. It is related that essential oil could be involved with alterations in cell membrane. Other extracts of R. officinalis could interfere with synthesis/secretion of steroid hormones, with glucose levels and with endothelial cell proliferation. Those processes might alter the embryofetal development that led us to plan the present work with the aim of observe fetal development in rats treated with essential oil of R. officinalis. Wistar rats from the vivarium of Center of Reproductive Biology were inseminated by male of proven fertility. The inseminated female were randomly divided into control and treated 1, 2 and 3 (T1, T2 and T3) groups, which received respectively 242mg/kg; 484mg/ kg and 968mg/ kg of essential oil of R. officinalis. Animals were treated from the eighth to the 15th post coitus day, and euthanasia was accomplished on the 21st day through excessive anesthesia. Variables analyzed: clinical, hematological and biochemical signs of maternal toxicity, and reproductive data, body weight, weight of maternal and fetal organs. The higher concentration of urea had no conclusion at the present experiment. Except for the brain and lungs weight, which were lighter on T3 comparing to the control group, there were no significant differences on the fetuses variables analyzed. It can be concluded that the essential oil of R. officinalis caused fetal body and brain weight decrease probably cause by maternal metabolic unbalance.(AU)

Desenvolvimento Embrionário em Ratas (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769) Tratadas com Óleo Essencial de Rosmarinus Officinalis Linn / Embryonic development in rats (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769) treated with essential oil of Rosmarinus Officinalis Linn

O óleo essencial de Rosmarinus officinalis é utilizado em perfumes e cosméticos, na indústria alimentícia e em medicamentos, apresentando também atividade antimicrobiana. Há informações de que o óleo essencial poderia estar envolvido com alterações de membrana celular e que outros extratos de R. officinalis poderiam interferir com síntese/secreção de hormônios esteroidianos, concentração de glicose e proliferação de células endoteliais, processos que poderiam alterar o desenvolvimento embrio-fetal, o que levou a se planejar o presente trabalho com o objetivo de verificar o desenvolvimento fetal em ratas tratadas com R. officinalis. Ratas Wistar do Biotério do Centro de Biologia da Reprodução foram inseminadas por machos de fertilidade comprovada e distribuídas aleatoriamente em grupos controle e tratados 1, 2 e 3 (T1, T2 e T3) que receberam, respectivamente: 242 mg/ kg; 484 mg/ kg e 968 mg/ kg de óleo essencial de R. officinalis. Os animais foram tratados do 80 ao 150 dia pós-coito e submetidos a eutanásia por excesso de anestesia no 210 dia. Variáveis observadas: indícios clínicos, hematológicos e bioquímicos de toxicidade materna e parâmetros reprodutivos, peso corporal e de órgãos maternos e fetais. Não foram observadas diferenças significativas nas variáveis maternas analisadas, havendo apenas aumento da concentração de uréia que não foi esclarecido. O peso corporal e o de cérebro dos fetos foram menores em T3 com relação ao grupo controle. Conclui-se que o óleo essencial de Rosmarinus officinalis, no desenho experimental usado, causou diminuição do peso corporal e do cérebro fetais, possivelmente devido a alterações metabólicas maternas.

Essential oils from Rosmarinus officinalis are used for flavor and fragrance in the perfume, pharmaceutical, cosmetic and food industries and presents antimicrobial activities. It is related that essential oil could be involved with alterations in cell membrane. Other extracts of R. officinalis could interfere with synthesis/secretion of steroid hormones, with glucose levels and with endothelial cell proliferation. Those processes might alter the embryofetal development that led us to plan the present work with the aim of observe fetal development in rats treated with essential oil of R. officinalis. Wistar rats from the vivarium of Center of Reproductive Biology were inseminated by male of proven fertility. The inseminated female were randomly divided into control and treated 1, 2 and 3 (T1, T2 and T3) groups, which received respectively 242mg/kg; 484mg/ kg and 968mg/ kg of essential oil of R. officinalis. Animals were treated from the eighth to the 15th post coitus day, and euthanasia was accomplished on the 21st day through excessive anesthesia. Variables analyzed: clinical, hematological and biochemical signs of maternal toxicity, and reproductive data, body weight, weight of maternal and fetal organs. The higher concentration of urea had no conclusion at the present experiment. Except for the brain and lungs weight, which were lighter on T3 comparing to the control group, there were no significant differences on the fetuses variables analyzed. It can be concluded that the essential oil of R. officinalis caused fetal body and brain weight decrease probably cause by maternal metabolic unbalance.