Morphometric analysis of the fate of secretory epithelial cells in the ventral lobe of the rat prostate during massive apoptosis

Orchiectomy causes marked, rapid involution of the prostatic secretory epithelium. Concurrently, macrophages, which in normal glands are small and rarely occur at the base of the secretory epithelium, increase in size and number. Apoptotic cells are engulfed by companion epithelial cells and also by macrophages. In secretory cells and macrophages, dense bodies progressively increase in number and store membranes derived from dead cells of the secretory epithelium. In this work, we examined the contributions of the various routes of disposal of demised secretory epithelial cells of the rat prostate, induced to enter in apoptosis by retrieval of androgen. Specifi cally, we sought to determine how much membrane surface area derived from apoptotic cells of the secretory epithelium could be stored in dense bodies, and how these data compared with the disposal of dead cells via the glandular lumen. Glands from unoperated controls (day 0) and from rats examined 12 h and 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, and 9 days after orchiectomy were studied morphometrically. The total membrane surface area of rough and smooth endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, mitochondria and vesicles declined from 6.75 x 103 ìm2 in non-castrated rats to 1.12 x 103 ìm2 nine days after castration. Similarly, the total surface area of the secretory epithelium decreased from 10.6 x 1011 ìm2 in non-castrated rats to 0.204 x 1011 ìm2 nine days after castration. Geometrical models revealed that 1 ìm3 of dense body accommodated at least 142 ìm2 of myelin-like membrane surface area. Three to four days after castration, the total volume of intramacrophage dense bodies peaked (~5 x 106 ìm3) and represented 1-2% of the volume of intraepithelial dense bodies (~4 x 108 ìm3). The minimum membrane surface area that could be stored in dense bodies of the secretory epithelium on post-castration days 0, 1, 2, 3, 4 and 9 was 1.4%, 9%, 16%, 23%, 28% and 44%, respectively, of the total membrane surface area of the...

Influence of a cholesterol-rich emulsion and BCNU on the apoptotic indices of myeloma cells induced in BALB/C mice

Proliferating malignant cells express low-density lipoprotein (LDL) receptors, and a cholesterol-rich microemulsion (LDE) resembling the lipid portion of LDL can be bound to lipophilic drugs such as 1,3-bis (2-chloroethyl)-1-nitrosourea (BCNU) to increase the drug´s capture and decrease the drug-associated toxicity. In this work, we studied the effect of BCNU and BCNU+LDE on apoptosis in plasmacytoma-related cells obtained from BALB/c mice with myeloma. Four groups of mice (n=4 each) were treated with LDE, BCNU, BCNU in LDE or vehicle solution (control group). Morphological methods (histology and transmission electron microscopy) and immunohistochemistry (TUNEL procedure) were used to evaluate the occurrence of apoptosis. The drugs were injected intraperitoneally in the 14th month after induction of the myeloma and the mice in all groups were sacrificed six hours after this injection. The apoptotic indices of the plasmacytoma mesenteric cells evaluated in the four experimental groups revealed that the LDE emulsion significantly (p<0.05) increased the percentage of tumoral cells dying by apoptosis. All the groups with LDE, alone or in combination with BCNU showed significantly higher apoptotic indices than the controls. This enhanced cytotoxicity suggests a potential use for LDE in improving the efficacy of chemotherapeutic agents.

Molecular mechanisms of mitochondrial apoptogenic factor release through pores and megachannels

Mitochondrial membrane permeabilization is a biochemically well-defined phenomenon that occurs in response to numerous physiological and pathological processes that regulate cell survival. In many situations, mitochondrial membrane permeabilization is triggered by an excess of reactive oxygen species (ROS), Ca2+ overload, and the interference of BH3-only proteins of the BCL-2 family, as well as by activated caspases that can act on components of the inner or outer membrane to cause the opening, assembly and/or activation of membrane mitochondrial permeability transition pores. These pores permit the release of apoptogenic factors such as cytochrome c, apoptosis-inducing factor, Smac/Diablo, HtrA2/Omi and endonuclease G from the intermembrane space to the cytosol where they mediate many of the biochemical and morphological features of apoptosis and necrosis. In this review, we discuss the pharmacological, genetic and biochemical evidence that proteins, protein complexes and membrane structures can form pores through which apoptogenic factors can be released from mitochondria.

Pitfalls in the use of electron microscopy to study the mitochondrial membrane permeability transition in apoptotic cells and pellets: where do we stand in relation to the incidence of mitochondrial swelling in apoptosis?

The importance of apoptosis as a form of programmed cell death was recognized in the 1980s, whereas the central role of mitochondria in controlling this process was identifi ed in the mid-1990s. An important event in apoptosis is the collapse of the mitochondrial transmembrane potential (ÃØm), with the ensuing loss of the selective permeability of the inner membrane resulting in swelling of the hyperosmolar mitochondrial matrix. This event is known as the mitochondrial permeability transition (MPT). After swelling of the intermembrane space, the outer membrane ruptures, exposing the permeable inner membrane. An increasingly swollen matrix covered by the inner membrane eventually herniates into the cytoplasm through the breach formed in the outer membrane (OM). The increase in surface area of the inner mitochondrial membrane (IMM) involves the unfolding of membrane stored in the cristae. This membrane movement is osmotically driven since the cytoplasm has a lower osmolality. The proteins partly embedded in the inner membrane are thus exposed to the cytoplasm. In nine out of ten electron microscopy studies of isolated mitochondria expressing the permeability transition, the existing ruptures of the OMM were overlooked. The MPT can also be recognized in individual mitochondria by using fl uorescent probes that are not retained in these organelles once the ÃØm is lost. In cases in which there is no rupture of the OMM, cytochrome c must be released from mitochondria with impermeable inner membranes. Examination of several hundred of the more than 61,000 published papers on programmed cell death revealed that the key signaling events of apoptosis, such as the onset of the MPT, mitochondrial swelling and cytochrome c release to the cytoplasm, are infl uenced by factors such as the cell type and presence of apoptogenic agents...

Participação da apoptose na rejeição aguda do transplante intestinal em ratos / Apoptosis participation in the acute rejection of intestinal transplantation in rats

RACIONAL: O transplante de intestino delgado é procedimento cirúrgico em estudo visando sua aplicação no tratamento dos pacientes portadores da síndrome do intestino curto, com vistas à reabilitação oral. A grande barreira, porém, se deve à rejeição pela grande quantidade de tecido linfóide presente no intestino delgado. OBJETIVO: Estudo da apoptose em alotransplante heterotópico intestinal. MATERIAL E MÉTODOS: Realizaram-se 24 alotransplantes intestinais em ratos da raça Brown-Norway (doador) para Lewis (receptor), sendo subdivididos em três subgrupos de oito animais, sacrificados respectivamente no terceiro dia de pós-operatório (Tx(3)), no quinto dia de pós-operatório (Tx(5)) e no sétimo dia de pós-operatório (Tx(7)) para coleta das biopsias dos enxertos intestinais. Compararam-se os resultados com o grupo isotransplante (C) que envolveu oito animais da raça Lewis (doador) para Lewis (receptor), porém neste grupo realizaram-se biopsias seriadas no mesmo animal, sendo subdivididos em três momentos: biopsia no terceiro dia de pós-operatório (C(3)), no quinto dia de pós-operatório (C(5)) e sacrificados no sétimo dia de pós-operatório (C(7)) para coleta da biopsia. Realizou-se, inicialmente, análise intragrupo entre os momentos C(3), C(5) e C(7) para todos os parâmetros de rejeição citados anteriormente, como também para os três subgrupos Tx(3), Tx(5) e Tx(7). Posteriormente, realizou-se a análise intergrupo de forma transversal e pareada comparando-se o grupo isotransplante com o grupo alotransplante. (C(3) com Tx(3); C(5) com Tx(5) e C(7) com Tx(7)). No grupo isotransplante não houve expressão estatística quanto aos marcadores analisados. Porém, no grupo alotransplante observou-se que alterações da apoptose foram marcantes a partir do terceiro dia de pós-operatório.

Ultrastructure of the rat sublingual gland during period of high proliferative activity in postnatal development

The postnatal development of the rat sublingual gland was studied using autoradiography and electron microscopy. The lebeling indices of parenchymal and stromal cells were determined in autoradiographs from rats injected with H-thymidine. The lebeling index of parenchymal cells remained high from the second to the twentieth day after birth, but declined significantly thereafter. Ultrastructural analysis showed that during the period of high proliferative activity the secretory cells had an ultrastructure that was qualitatively similar to that of cells show large amounts of rough endoplasmic reticulum and secretory granules that reached the adult pattern 30 days after birth. Maturation of the myoepithelial cells occurred during the same period.

Avaliaçäo da homogeneidade da amostra em morfometria / Evaluation of the sample homogeneity in morphometry

Os autores apresentam com intuito de divulgaçäo, um método para se verificar a homogeneidade da amostra na avaliaçäo morfométrica do número de células, da densidade de volume e da densidade de superfície. O esquema apresentado permitirá ao pesquisador na fase de planejamento do trabalho, determinar à partir de contagens preliminares, o tamanho mínimo da amostra (número de campos ou de eletromicrografias) necessário para a obtençäo de resultados cientificamente consistentes, o que permitirá uma grande economia no consumo de tempo

Grau de precisäo na avaliaçäo morfométrica do número de células / Precision degree in the morphometric cell number evaluation

Os autores apresentam com o intuito de divulgaçäo, um método para se estimar o grau de precisäo na avaliaçäo morfométrica do número absoluto de células em um orgäo. Este método permitirá ao pesquisador durante a fase de planejamento do projeto de pesquisa, calcular à partir de contagens iniciais, o tamanho da amostra (número total de campos histológicos) necessário para se trabalhar com um nível pré-estabelecido de erro nas avaliaçöes. Este fato é muito importante porque, às vezes, dependendo do objetivo do trabalho, um grau muito alto de precisäo pode näo ser necessário, nesse caso, estabelecendo-se um coeficiente de variaçäo aceitável, ocorrerá um enorme ganho no consumo de tempo

Morphometric evaluation of the volume of the spherical and nonspherical cell nuclei in semithin plastic embedded sections

The objective of present paper was to describe a method for the evaluation of the volume of nonspherical nuclei in 0.5 um thick araldite embedded sections, and to compare with the metods applied for the determination of volume od spherical nuclei in the same sections. Terminal tubule and acinar cell nuclei of submandibular glands from 15-day old rats, were studied. Radii of approximately spherical terminal tubule cell nuclei, were measured in 0.5 um semithin sections and the mean nuclear radius was estimated using BachÆmethod. The mean nuclear volume was calculated by the geometric formula for the volume of the sphere. For comparison, the nuclear volume of the same cells, was also evaluated by an indirect method, through estimation of the number of nuclei per unit glandular volume and, the uncorrected and corrected cell nuclear volume densities in the gland. The volume of nonspherical acinar cell nuclei was evaluated solely byy the indirect method; the value thus obtained was also corrected

Polymorphous low-grade adenocarcinoma: an ultrastructural and immunohistochemical study

Seis casos de adenocarcinomas de baixo grau de malignidade foram estudados por microscopia de luz e eletrônica e imuno-histoquímica. Os seguintes padröes histológicos foram identificados: papilar, sólido, tubular, pseudocístico, trabecular e raramente cribriforme. Utilizando o método da peroxidase-antiperoxidase (PAP), o filamento intermediário vimentina, queratina e proteína S100 foram observados nas células tumorais. Ao microscópio eletrônico, as células tumorais exibiam citoplasma relativamente claro e quantidade limitada de cisternas de retículo endoplasmático rugoso. Feixes de filamentos intermediários foram verificados próximos ao núcleo e em áreas citoplasmáticas mais distantes. Células com microvilos, revestindo espaços semelhantes a lumes, foram também observadas. A análise morfológica e imuno-histoquímica revelou dois tipos de células neoplásicas: mioepiterial e luminal. Células com aspéctos intermediários entre estes dois tipos estavam presentes indicando uma possível conversäo de células luminais em mioepiteliais

In vitro action of some disinfectants on Paracoccidioides brasiliensis yeast forms

Descreveu-se a acao fungicida do hipoclorito de sodio (0,3; 1; 2,5; 5 e 10 por cento); do formaldeido (em solucao aquosa a 2,5 e 10 por cento); e alcool etilico a 70,0 por cento sobre formas leveduriformes de 2 cepas de Paraccoccidioides brasiliensis: Pb 18 e cepa Goiana, recentemente isolada. A incubacao do fungo e desinfetantes foi realizada a temperatura ambiente por periodos de 1, 2, 24, 48 e 72 horas. A viabilidade foi avaliada pelo tratamento com diacetato de fluoresceina-brometo de etideo; pela cultura em meios solidos e liquidos a 36 graus Celsius e 26 graus Celsius; transformacao de levedura em micelio a temperatura ambiente; e estudo radiometrico da atividade metabolica. Todas as concentracoes de todos os desinfetantes estudados foram capazes de inativar ambas as cepas, exceto na incubacao com formaldeido a 2 por cento por 1 hora, em que o tratamento por diacetato de fluoresceina-brometo de etideo revelou 40 por cento e 27 por cento de celulas viaveis, respectivamente, para a cepa Pb 18 e Goiana. A transformacao de levedura em micelio foi considerada um metodo rapido, com resultados semelhantes ao cultivo em meios solidos e liquidos.

Estabilidade da mistura de uma nova emulsäo lipídica com soluçoës de nutriçäo parenteral / Stability of the mixture of a new fat emulsion with solutions of parenteral feeding

Foi estudada a estabilidade da mistura de soluçöes de nutriçäo parenteral (NP) com uma nova emulsäo lipídica, contendo óleo de soja e triglicérides de cadeia média (em partes iguais) (Lipofundin MCT 10%). Foram realizados cinco preparados, analisados 24 horas após, em microscopia eletrônica de transmissäo: 1) emulsäo lipídica pura a 10% (EL); 2) El + soluçäo de NP contendo glicose a 5% (NP5); 3) EL + soluçäo de NP contendo glicose a 12,5% (NP 12,5); 4) El + soluçäo de NP contendo glicose a 25% (NP 25); 5) EL + glicose a 50%. Adicionalmente, foi medido o pH de cada soluçäo nutriente, da emulsäo lipídica e das misturas finais, com o objetivo de verificar a influência do pH na estabilidade das misturas. Verificou-se que a mistura da emulsäo lipídica com soluçöes de nutriçä parenteral näo acarretou qualquer coalescência das partículas lipídicas, alteraçäo nas membranas ou no tamanho dos liposomas. No entanto, a adiçäo de glicose hipertônica (pH = 3,5) à emulsäo lipídica acarretou agregaçäo e aumento do diâmetro das partículas lipídicas, provavelmente em decorrência da queda do pH da mistura final. Conclui-se que as misturas da emulsäo lipídica com soluçöes de nutriçäo parenteral com concentraçäo de glicose até 25% säo estáveis por períodos de até 24 horas e podem ser utilizadas rotineiramente em nutriçäo parenteral

Papiloma ductal invertido: aspectos ultraestruturais

Um caso de papiloma ductal invertido em palato de uma paciente negra do sexo feminino, 22 anos de idade, é apresentado. Histologicamente o tumor exibia padräo invertido de crescimento, sendo constituído por células escamosas entremeadas de células mucosas e microcistos, formando no conjuntivo projeçöes papilares. O exame ao microscópio eletrônico das células escamosas revelou numerosos desmosssomas, interdigitaçöes do plasmalema e tonofilamentos, enquanto nas células mucosas revelou a presença de grânulos mucóides. Por seus aspectos morfológicos, é sugerida uma origem a partir das células de reserva do ducto excretor para o tumor

Açäo da cardioplegia na proteçäo miocárdica: estudo experimental através das réplicas de criofraturas / The cardioplegic action in the myocardial protection: experimental study throught freeze fraction replications

Foi avaliado, experimentalmente, o grupo de proteçäo miocárdica oferecido por soluçöes cardioplégicas e hipotermia, à anóxia induzida pela interrupçäo do fluxo sangüineo coronário em 20 cäes. A isquemia miocárdica foi obtida através do pinçamento da aorta ascendente por 60 minutos, após a instalçäo de circulaçäo extracorpórea, seguida de reperfusäo miocárdica por 360 minutos. Os animais foram divididos em 4 grupos de cäes. No primeiro (Grupo I), denominado controle, foi induzida anóxia miocárdica em normetermia e sem administraçäo de soluçäo cardioplégica. No segundo (Grupo II), os animais foram esfriados a 28-C, antes do início da anóxia miocárdica. Neste grupo, também näo foi utilizada a soluçäo cardiplégica. No terceiro e quarto grupos, respectivamente Grupo III e Grupo IV, além da hipotermia sistêmica de 28-C, foi realizada perfusäo coronária de soluçäo cardioplégica a 40-C. A soluçäo cardioplégica continha NaCl, KCl, CaCl2, lidocaína, verapamil, NaHCO3, MgSO4, sendo o veículo de infusäo soro glicosado no Grupo III e sangue autógeno no Grupo IV. Foram estudadas as alteraçöes ultra-estruturais (réplicas de criofraturas) em biópsias de ventrículo esquerdo, dando-se especial ênfase às alteraçöes do sarcolema e membranas mitocondriais, principalmente através da visibilizaçäo de aglutinaçäo e rarefaçäo das partículas de proteína presentes nessas estruturas. Conclui-se que os 2 tipos de soluçäo cardioplégica utilizados, juntamente presentes nessas estruturas. Conclui-se que os 2 tipos de soluçäo cardioplégica utilizados, juntamente com hipotermia sistêmcia, proporcionaram proteçäo eficaz ao miocárdio isquêmico, sem que pudéssemos, entretanto, demonstrar a superioridade de uma delas. A hipotermia sistêmica isolada (Grupo II) näo propiciou boa proteçäo à células miocárdica em anóxia. Os animais do Grupo I (controle) apresentaram grande compromentimento na estrutura e funçäo do miocárdio